ASTM B637 Inconel 718 (UNS N07718) Rundstabist eine ausscheidungsgehärtete Nickel-Eisen-Chrom-Superlegierung, die dieser ASTM-Spezifikation entspricht. Verstärkt durch Gamma-Primär- und Gamma-Doppel-Primärpräzipitate behält es eine hohe Zug-, Kriech- und Ermüdungsfestigkeit bei kryogenen Temperaturen bis zu etwa 700 Grad. Es zeichnet sich durch eine gute Schweiß- und Bearbeitbarkeit aus und wird häufig für Gasturbinen-, Luft- und Raumfahrt- und Ölfeld-Hochlastkomponenten mit heißem Bereich geschmiedet und bearbeitet.
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Hauptspezifikationen und Standards für Rundstäbe aus Inconel 718
Äquivalente Notenreferenz:
In dieser Tabelle sind die primären Querverweisqualitäten für Inconel 718-Rundstäbe aufgeführt. ASTM B637 / ASME SB 637 regelt Stangenmaterial aus Nickel-Knetlegierungen. UNS N07718 und W.Nr. 2.4668 sind universelle Materialidentifikatoren. AMS 5662 spezifiziert den geglühten Zustand, während AMS 5663 ausscheidungsgehärtetes Material für Heißabschnittskomponenten in der Luft- und Raumfahrt abdeckt. Diese Qualitäten unterstützen die direkte Substitution unter passenden Wärmebehandlungszuständen.
| Artikel | Einzelheiten |
|---|---|
| Primäre Spezifikation | ASTM B637 / ASME SB 637 |
| UNS-Nummer | N07718 |
| Werkstoffnummer | 2.4668 |
| AMS 5662 | Geglühter Zustand |
| AMS 5663 | Ausscheidungsgehärteter / gealterter Zustand |
Verfügbare Produktformen:
ASTM B637 spezifiziert mehrere bearbeitete Formen von Inconel 718. Diese Tabelle entspricht dem verfügbaren Größenbereich für Platten und Bleche, Rundstangen, Rohre, Rohre und Drähte. Jede Form folgt einheitlichen Regeln für die chemische Zusammensetzung, während Maßgrenzen und Toleranzstandards je nach Produktkategorie unterschiedlich sind. Diese Halbzeuge unterstützen die direkte Bearbeitung, Umformung und Fertigung für Projekte in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Öl und Gas sowie Energieerzeugung.
| Produktform | Beschreibung |
|---|---|
| Platte und Blatt | Flachgewalztes Produkt, Dicke 0,016″–3,00″, Breite 20″–48″ |
| Runder Stab | Massiver kreisförmiger Querschnitt, Durchmesser von 1/4″ bis 12″ |
| Rohr (geschweißt und nahtlos) | Nahtlose oder geschweißte Rohre, Außendurchmesser 1/16″–3″, Wand 0,010″–0,250″ |
| Rohr | Standardrohr, 1/4″ Sch 10 bis 16″ Sch 80 |
| Draht | Massivdraht, Durchmesserbereich 0,1 mm – 20 mm |
Chemische Zusammensetzung des Inconel 718-Rundstabs (%)
| C | Ja | Mn | P | S | Cr | Ni | Nb+Ta | Co | Mo | Fe | Al | Ti | Cu | B |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,08 max | 0,35 max | 0,35 max | 0,015 max | 0,015 max | 17.0-21.0 | 50.0-55.0 | 4.75-5.50 | 1,0 max | 2.8-3.3 | Gleichgewicht | 0.2-0.8 | 0.65-1.15 | 0,3 max | 0,006 max |
Mechanische Eigenschaften von Inconel 718-Rundstäben (Lösungs- und Ausscheidungshärtung)
| Zugfestigkeit Rm (Mpa) | Streckgrenze Rp0,2 (Mpa) | Dehnung % in 2″ (50,8 mm) | Flächenreduzierung (%) | Härte (HBW) |
|---|---|---|---|---|
| 1275 Minuten | 1034 Min | 6 Min | 8 Min | 331 Min |
Inconel 718 Rundstab-Wärmebehandlung und Lieferzustand
Das Wärmebehandlungssystem des Inconel 718-Rundstabs bestimmt direkt seine endgültigen mechanischen Eigenschaften. Käufer müssen den Lieferzustand basierend auf den Anwendungsanforderungen angeben.
Standard-Wärmebehandlungssysteme lassen sich in drei Kategorien einteilen:
| Behandlungstyp | Prozessparameter | Geltende Anforderungen |
|---|---|---|
| Typ I (Hochtemperaturlösung) | 1010~1065 Grad ±10 Grad, 1 Stunde halten, Öl/Luft/Wasser-Kühlung + 720 Grad ±5 Grad, 8 Stunden, Ofenkühlung bei 50 Grad/h bis 620 Grad ±5 Grad, 8 Stunden, Luftkühlung | Kontrolliert die Korngröße und erhöht die Plastizität |
| Typ II (Standard-Wärmebehandlung) | 950–980 Grad ±10 Grad, 1 Stunde halten, Öl-/Luft-/Wasserkühlung + 720 Grad ±5 Grad, 8 Stunden, Ofenkühlung bei 50 Grad/h bis 620 Grad ±5 Grad, 8 Stunden, Luftkühlung | Standardmäßige Doppelalterung, ausgewogene Festigkeit und Plastizität |
| Typ III (Direkte Alterung) | 720 Grad ±5 Grad, 8 Stunden, Ofenkühlung bei 50 Grad/h bis 620 Grad ±5 Grad, 8 Stunden, Luftkühlung | Direkte Alterung, maximale Festigkeitssteigerung |
Der Zweck der Lösungsbehandlung besteht darin, ausgeschiedene Phasen in den Körnern vollständig aufzulösen, um eine gleichmäßige und stabile austenitische Mikrostruktur zu erhalten und so die strukturelle Grundlage für die anschließende Alterungsverfestigung zu legen. Die ″-Phase löst sich bei 950 Grad vollständig auf und die δ-Phase löst sich bei 1020 Grad vollständig auf
Lieferbedingungen und entsprechende Normen:
| Lieferbedingungen | Maßgebender Standard | Typische mechanische Eigenschaften (Raumtemperatur) | Anwendbare Szenarien |
|---|---|---|---|
| Lösungsgeglüht (weich) | AMS 5662 / ASTM B637 | Zugfestigkeit größer oder gleich 965 MPa, Streckgrenze größer oder gleich 550 MPa, Dehnung größer oder gleich 30 % | Komponenten, die anschließendes Schmieden, Kaltumformen oder eine sekundäre Wärmebehandlung erfordern |
| Lösungsgeglüht + doppelt gealtert | AMS 5663 / ASTM B637 | Zugfestigkeit größer oder gleich 1240 MPa, Streckgrenze größer oder gleich 1030 MPa, Dehnung größer oder gleich 12 % | Endgültige hoch-Komponenten, die direkt verwendet werden |
| Hoch-lösungsgeglüht | AMS 5664 | Gemäß den Anforderungen der Projektspezifikation | Anwendungen, die einen Betrieb bei höheren Temperaturen erfordern |
Kaufhinweis:Kombinieren Sie den Sortennamen immer mit der maßgeblichen Spezifikation und dem Lieferzustand, zum Beispiel „UNS N07718 gemäß AMS 5663, lösungsbehandelt und ausfällungsgealtert“. Das gleiche Schmiedestück verlässt das Werk entweder mit einer Dehngrenze von etwa 550 MPa oder etwa 1.034 MPa, je nachdem, ob es gealtert wurde. - Dies ist die häufigste Streitursache bei Bestellungen für Alloy 718. MTC (Materialprüfzeugnis) und Prüfberichte bestimmen die Endabnahme.
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Inconel 718 Temperaturbereich
Inconel 718 ist eine der wenigen Superlegierungen auf Nickelbasis, die über einen extrem weiten Temperaturbereich eine stabile Leistung beibehält.
| Temperaturparameter | Spezifischer Wert | Beschreibung |
|---|---|---|
| Langfristiger Betriebstemperaturbereich | -253 Grad ~ 700 Grad | Hervorragende umfassende mechanische Eigenschaften in diesem Bereich |
| Kurzfristige Obergrenze der Betriebstemperatur | Bis zu 800 Grad | Kurzfristige Nutzung kann 800 Grad erreichen |
| Maximale Oxidationsbeständigkeitstemperatur | 980 Grad (1800 Grad F) | Bei dieser Temperatur bleibt die hervorragende Oxidationsbeständigkeit erhalten |
| Schmelzbereich | 1260 Grad ~ 1336 Grad | Schmelzintervall |
| Kryogener Grenzwert | -423 Grad F (-253 Grad) | Behält stabile chemische Eigenschaften und Zähigkeit bei kryogenen Temperaturen |
Wichtige Leistungsdaten bei allen Temperaturen:
| Temperaturbedingung | Zugfestigkeit | Streckgrenze | Beschreibung |
|---|---|---|---|
| Raumtemperatur (20 Grad) | Größer oder gleich 1270 MPa | Größer oder gleich 1030 MPa | Standardmäßiger, doppelt-gealterter Zustand |
| 650 Grad-Hochtemperaturbetrieb | Größer oder gleich 1000 MPa | Größer als oder gleich 860 MPa | Behält hohe Festigkeit, Kriechfestigkeit und Ermüdungsbeständigkeit bei |
| -253 Grad kryogen | Behält gute Zähigkeit und Festigkeit | - | Geeignet für Kryotanks, Raketentriebwerke usw. |
Die Streckgrenze der Legierung steht unter allen auf Nickel basierenden Superlegierungen unter 650 Grad an erster Stelle. Seine ″ (Ni₃Nb)-Verfestigungsphase hat eine maximale Stabilitätstemperatur von 650 Grad; Das Überschreiten dieser Temperatur führt zu einer Vergröberung und einem Festigkeitsverlust. Die Legierung behält ihre hohe Zugfestigkeit, Ermüdungsfestigkeit, Kriechfestigkeit und Bruchfestigkeit bei 700 Grad, ein Langzeiteinsatz über 650 Grad wird jedoch nicht empfohlen.
Typische Anwendungsszenarien für Inconel 718-Rundstäbe
Wettbewerbsvorteil
Das Unternehmen führte eine Wettbewerbsvorteilsanalyse durch, um seine Stärken und Schwächen im Vergleich zu seinen Konkurrenten zu ermitteln.
Luft- und Raumfahrt
Turbinenscheiben, Kompressorschaufeln, Gehäuse, Wellen, Befestigungselemente, elastische Elemente, Gaskanäle, Dichtungen und Brennkammern - sowohl rotierende als auch statische Komponenten von Flugzeugtriebwerken und Raketenmotoren. Die Legierung wurde 1959 von der Huntington-Abteilung der International Nickel Company entwickelt und wurde in den 1960er Jahren zu einem Hauptmaterial für Flugzeugtriebwerke.
01
Gasturbinen und Stromerzeugung
Turbinenscheiben, Dichtungen, Verbrennungshardware für landbasierte Gasturbinen; Kernreaktoreinbauten, Wärmetauscher, Dampferzeugerkomponenten. Die Legierung bietet Strahlungsbeständigkeit, Oxidationsbeständigkeit und eignet sich für elastische Elemente und Gitter in der Nuklearindustrie.
02
Öl & Gas / Petrochemie
Bohrlochwerkzeuge, Bohrlochkopfkomponenten, hoch-säurehaltige (H₂S) korrosionsbeständige-Teile; Die Legierung entspricht den Standards NACE MR0175 und API 6A718 für Anwendungen im sauren Bereich. Zu den typischen Anwendungen gehören Packer, Hochtemperatur-/Hochdruckventile, Pumpenwellen und Bohrlochkopfkomponenten.
03
Kryotechnik
Kryo-Lagertanks (LNG-Transport), kryogene Ausrüstung. Die Legierung behält eine gute Schlagzähigkeit und Festigkeit bei -253 Grad bei, was sie für den Einsatz bei extrem niedrigen Temperaturen zuverlässig macht.
04
Automobil- und Industriemaschinen
Turboladerrotoren, Abgaskomponenten, Hochtemperatur-Befestigungselemente; Heiß-Arbeitswerkzeuge, Hochtemperaturvorrichtungen, Strukturteile für Vakuumgeräte.
05
Größenspezifikationstabelle für Inconel 718
Rundstäbe aus Inconel 718 sind typischerweise in einer Vielzahl von Spezifikationen erhältlich:
| Produktform | Angebotsgrößenbereich | Oberflächenzustand | Lieferbedingungen |
|---|---|---|---|
| Geschmiedeter Rundstab | Durchmesser φ6mm ~ φ400mm | Schwarze geschmiedete Oberfläche | Lösungsgeglüht / Lösungsgeglüht + ausgelagert |
| Kalt-gezogener, blanker Rundstab | Durchmesser φ6mm ~ φ100mm (typisch) | Boden / hell | Lösungsgeglüht / Lösungsgeglüht + ausgelagert |
| Warm-gewalzter schwarzer Rundstab | Durchmesser φ50mm ~ φ250mm (typisch) | Schwarz | Lösungsgeglüht |
| Gedrehter (bearbeiteter) Rundstab | Durchmesser φ20mm ~ φ350mm | Hell geworden | Lösungsgeglüht/ausgelagert |
Prozessparametertabelle für das Schmieden von Rundstäben aus Inconel 718
| Prozessparameter | Empfohlener Wert | Beschreibung |
|---|---|---|
| Erwärmungstemperatur des Barrenzerfalls (Schmieden). | Kleiner oder gleich 1120 Grad | Eine Überschreitung dieser Temperatur führt zu einer Kornvergröberung |
| Geeigneter Warmarbeitstemperaturbereich | 1120 Grad ~ 900 Grad | Gute Plastizität in diesem Bereich |
| Fertigschmiedetemperatur | 930 Grad ~ 950 Grad | Zu hoch oder zu niedrig beeinflusst die Mikrostruktur und die Eigenschaften |
| Endgültige Arbeitstemperatur bei 20 % Verformung | Größer oder gleich 960 Grad | Sorgt für Plastizität bei der Verarbeitung |
| Kühlmethode | Abschrecken mit Wasser oder andere schnelle Abkühlung | Für eine optimale Leistung ist nach der Warmumformung ein rechtzeitiges Glühen erforderlich |
Anforderungen an den Schmiedeprozess:
| Prozessschritt | Spezifische Anforderungen |
|---|---|
| Heizumgebung | Die Ofenatmosphäre muss neutral oder schwach alkalisch sein; Schwankungen zwischen oxidierenden und reduzierenden Bedingungen vermeiden; Der Schwefelgehalt des Kraftstoffs muss niedrig sein |
| Oberflächenreinheit | Vor dem Erhitzen Öl, Farbe, Kreideflecken und andere Verunreinigungen entfernen; Schwefel, Phosphor, Blei und andere Metalle mit niedrigem{0}}Schmelzpunkt-verursachen Versprödung |
| Homogenisierungsvorbehandlung | 1160 Grad, 20–30 Stunden + 1180~1190 Grad, 110–130 Stunden, um die Niob-Segregation zu beseitigen und die δ-Phase des Netzwerks aufzubrechen |
| Nach-heißer-Arbeitsbehandlung | Rechtzeitiges Glühen mit Wasserabschreckung oder einer anderen schnellen Abkühlmethode |
Empfohlener Prozessablauf:
- Schmelzen über VIM (Vakuum-Induktionsschmelzen) + ESR (Elektroschlacke-Umschmelzen) oder VIM + VAR (Vakuum-Lichtbogen-Umschmelzen) für hohe Sauberkeit.
- Eine gleichmäßige Homogenisierung sorgt für eine vollständige Auflösung der L-Phase im Barren und verhindert so die Entmischung von Niob.
- Durchschlagserhitzung nicht über 1120 Grad; Kontrollieren Sie den Verformungsgrad und die Endschmiedetemperatur während des Schmiedens.
- Rechtzeitige Lösungsbehandlung nach der Warmumformung, Vorbereitung für die anschließende Alterungsverfestigung
Hauptmerkmale des geschmiedeten Rundstabs Inconel 718
1. Hoch-Ausscheidungshärtungsmechanismus
Hauptsächlich verstärkt durch die ″-Ni₃Nb-Phase, ergänzt durch die ′-Ni₃(Al,Ti)-Phase. Nach der standardmäßigen Doppelalterungsbehandlung (Lösungsglühen + zwei-Stufenalterung bei 720 Grad/620 Grad) erreicht die Zugfestigkeit bei Raumtemperatur 1.240–1.515 MPa und die Streckgrenze 1.030–1.240 MPa. Bei 650 Grad bleibt die Zugfestigkeit größer oder gleich 1.000 MPa. Die Streckgrenze steigt nach der Alterungsbehandlung um mehr als 30 % im Vergleich zum geglühten Zustand - und ist damit mehr als doppelt so hoch wie die von Inconel 625. Seine Streckgrenze steht unter den Knet-Superlegierungen unter 650 Grad an erster Stelle.
2. Breite-Temperaturanpassungsfähigkeit
Langfristiger Einsatzbereich: -253 Grad bis 700 Grad (704 Grad gemäß AMS-Spezifikationen), bei kurzfristiger Verwendung bis zu 800 Grad. Bei -253 Grad (Temperatur des flüssigen Wasserstoffs) behält die Legierung stabile chemische Eigenschaften und Schlagzähigkeit bei. Die Oxidationsbeständigkeit bleibt bis zu 980–1.000 Grad erhalten. Schmelzbereich: 1.260–1.336 Grad. Dichte: 8,19–8,20 g/cm³.
3. Korrosionsbeständigkeit
Beständig gegen Spannungsrisskorrosion und Lochfraß sowohl in Umgebungen mit hohen- als auch niedrigen-Temperaturen, einschließlich Chlorid--- und H₂S-haltigen sauren Gasumgebungen. Entspricht den Standards NACE MR0175 (Stufe IV) und API 6A718 für den Einsatz in sauren Umgebungen. Der Chromgehalt (17–21 %) bildet eine schützende Cr₂O₃-Oxidschicht, die das Grundmetall vor Oxidation bei hohen Temperaturen schützt. Funktioniert zuverlässig in Salzwasser, mäßig konzentrierten Säuren und Laugen.
4. Schweißbarkeit
Schweißbar durch WIG (GTAW), MIG (GMAW), Elektronenstrahl, Nahtschweißen und Punktschweißen. Der Niobzusatz ermöglicht eine langsame Alterungsreaktion, die eine Rissbildung nach dem Schweißen während der Herstellung verhindert. Die Legierung kann im vollständig gealterten Zustand geschweißt werden, ohne ihre Festigkeitswirkung zu verlieren, und die Schweißbereiche erreichen nach der Alterungsbehandlung eine hohe Festigkeit. Beim Schweißen treten keine interkristallinen Risse oder Sensibilisierungen auf.
5. Bearbeitbarkeit und Formbarkeit
Warmarbeitstemperaturbereich: 950–1.150 Grad (Schmieden oder Walzen), mit dem empfohlenen Bereich von 1.120–900 Grad für optimale Plastizität. Die Kaltverfestigungsrate ist höher als bei austenitischem Edelstahl und erfordert ein Zwischenglühen während der Kaltumformung. Lösungs-geglühtes 718 weist eine gute Bearbeitbarkeit auf; Der gealterte Zustand mit hoher -Härte (36–44 HRC) erfordert beschichtete Hartmetall- oder Keramikwerkzeuge mit kontrollierten Schnittgeschwindigkeiten und stabiler Ausrüstung.
6. Langfristige mikrostrukturelle Stabilität
Hält die langfristige strukturelle Stabilität unter 650 Grad, der maximalen Stabilitätstemperatur der ″ Verstärkungsphase. Die Homogenisierungsbehandlung (1.160 Grad für 20–30 Stunden + 1, 180–1.190 Grad für 110–130 Stunden) beseitigt effektiv die Niob-Entmischung und sorgt für Materialgleichmäßigkeit. Die Mikrostruktur reagiert besonders empfindlich auf Heißbearbeitungsprozesse und erfordert eine präzise Kontrolle der Phasenausfällung und des Auflösungsverhaltens, um Risse bei der Wärmebehandlung zu verhindern.
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FAQ:
Was ist der ASTM-Standard für Inconel 718?
Der primäre ASTM-Standard für Inconel 718 (UNS N07718) hängt von der Produktform abASTM B637Dies ist die gebräuchlichste Spezifikation für Stangen, Stangen, Schmiedestücke und Schmiedematerial.
Ist Inconel 718 ein Edelstahl?
Nein, Inconel 718ist kein Edelstahl.
Ist 718 Inconel stärker als Titan?
Ja, Inconel 718 ist im Allgemeinen hinsichtlich der Festigkeit stärker als herkömmliche Titanlegierungen (wie Grad 5 / Ti-6Al-4V).absolute mechanische Festigkeit, aber Titan bietet eine bessere LösungVerhältnis von Festigkeit-zu-Gewicht.
Ist Nickel 718 dasselbe wie Inconel 718?
Ja, Nickel 718 und Inconel 718 sind genau die gleichen Hochleistungs-Superlegierungen auf Nickelbasis-.
Kann Inconel mit Edelstahl verschweißt werden?
Ja, Inconel kann erfolgreich mit Edelstahl verschweißt werden, aber es handelt sich um eine unähnliche Metallschweißung, die spezielle Techniken und Zusatzmaterialien erfordert.
