Введение в Инконель 718

Как ведущий поставщик и производитель в Китае, JN Alloy поставляет экономически эффективные продукты Inconel 718. Сплав Inconel 718 (UNS N07718 / W.Nr. 2.4668) является высокопрочным, коррозионно-стойким никель-хромовым материалом, используемым при температуре от -423° до 1300°F. Этот сплав, поддающийся возрастному упрочнению, легко изготавливается даже в виде сложных деталей. Его сварочные характеристики, особенно устойчивость к послесварочному растрескиванию, являются выдающимися.

Инконель 718 поддается возрастному упрочнению без существенных вредных последствий. Одной из отличительных особенностей состава Inconel 718 является добавление ниобия для обеспечения возрастной закалки, что позволяет проводить отжиг и сварку без самопроизвольного затвердевания при нагреве и охлаждении. Прочность при комнатной температуре значительно повышается за счет термообработки осаждением, что позволяет выдерживать такие экстремальные условия. В зависимости от конечного использования материала требуются различные решения по термообработке – метод отличается либо для получения наилучших свойств при растяжении и разрушении под напряжением для высокотемпературных применений, либо для максимизации преимуществ при использовании при комнатных или криогенных температурах.

Одной из выдающихся особенностей сплава UNS N07718 является то, что он чрезвычайно универсален и прост в обработке. Он демонстрирует отличные сварочные характеристики, особенно в отношении устойчивости к послесварочному растрескиванию. По сравнению с другими суперсплавами на основе никеля, особенно закаленными алюминием или титаном, он значительно превосходит их. Благодаря тому, что из него можно легко изготавливать все более сложные детали, этот материал подходит для высокопроизводительных применений.

Особенности инконеля 718

Простота изготовления сплава 718 дает заказчику значительные преимущества с точки зрения экономии и производительности. Материал обеспечивает сочетание высокой прочности при растяжении, усталости, разрыве и ползучести, что делает его чрезвычайно универсальным сплавом. Сплав 718 используется в самых разных областях – от простых крепежных деталей до криогенных баков и цилиндров для ракетного топлива. Сплав 718 обладает универсальной устойчивостью к коррозии, которая является выдающейся даже в сильно коррозионных средах. Материал также демонстрирует превосходную устойчивость к высокотемпературным воздействиям, таким как окисление и науглероживание. Это отличный выбор для применения в морской воде и кислом газе.

UNS N07718 с добавлением Nb, Ti, Al и Ni образует серию преципитатов в процессе контролируемого отжига и старения, что приводит к значительному увеличению прочности и твердости по сравнению с другими никелевыми сплавами. Эти свойства при растяжении и разрыве при ползучести сохраняются от криогенных до повышенных температур, что делает его пригодным для применения в диапазоне температур от -250oC до 650oC. Никель-хромовый сплав обладает приемлемой коррозионной стойкостью в различных средах, включая морскую воду, сероводород, CO2, элементарную серу и хлорид-ионы при различных температурах. Он устойчив к сульфидному растрескиванию под напряжением и способен пройти испытание на сульфидную коррозию под напряжением в соответствии с NACE TM 0177 Method C solution A.

Инконель 718 – это, пожалуй, наиболее широко известный и применяемый сплав из этого семейства. Он появился в 1960-х годах и первоначально использовался в аэрокосмической промышленности, но благодаря своей доступности на рынке был принят нефтегазовой промышленностью. Это было связано с перемещением скважин на шельф, бурением на большую глубину с более высокими температурами, давлением и коррозийными загрязнениями. Другие сплавы на основе никеля, такие как Hastelloy C276 и Inconel 625, обеспечивали достаточную коррозионную стойкость, но недостаточную прочность без интенсивной холодной обработки. Мартенситные нержавеющие стали были ограничены потенциалом водородного охрупчивания и коррозионного растрескивания под напряжением. Поэтому инконель 718 быстро стал выбором по умолчанию для многих компонентов, работающих под давлением и несущих нагрузку в агрессивных средах.

Никелевые сплавы, такие как Inconel 718, хорошо подходят для применения при высоких температурах, поскольку большинство других металлов либо становятся хрупкими, либо окисляются при воздействии повышенных температур. Однако сплавы на основе никеля быстро образуют защитный оксидный слой при нагревании в атмосфере, содержащей кислород, что предотвращает дальнейшее окисление. Кроме того, он имеет относительно высокую температуру плавления.

Химический состав сплава Инконель 718

Сплав Inconel 718 состоит из 50-55% никеля+кобальта (при этом содержание кобальта ограничено 1%) и 17-21% хрома. Такое сочетание придает материалу антикоррозийные свойства. Это включает в себя хорошую устойчивость к окислению, что позволяет ему выдерживать воздействие агрессивных сред, присутствующих во многих областях применения. Остальной состав включает ниобий+тантал (4,75-5,5%), молибден (2,8-3,3%) и титан (0,65-1,15%), а также другие балансирующие элементы. Это мощная и хорошо сбалансированная комбинация элементов, отвечающая за желаемые технические свойства суперсплава. Состав конкретного сплава выглядит следующим образом:

Продукция из инконеля 718

Инконель 718 обладает очень высокими эксплуатационными характеристиками, как коррозионной стойкостью, так и высокой прочностью. Поэтому в качестве несущих компонентов они применяются в более агрессивных средах. Список применений в нефтегазовой и химической промышленности обширен, но включает устьевые и скважинные компоненты, оболочки, крепеж, задвижки, дроссельные штоки, пакеры, подвески НКТ и другие изделия для работы в агрессивных/кислых средах.

Применение инконеля 718

Газовые турбины и энергетика: Устойчивость Inconel 718 к высоким температурам делает его идеальным для компонентов газовых генераторов, где он способен противостоять жестким условиям среды сгорания. Он также используется в энергетических установках для таких добавок, как турбинные колеса и болты.

Нефтяная и газовая промышленность: Сплав 718 находит применение во многих нефтяных и газовых отраслях, в том числе в скважинных системах, включая клапаны, оправки и венцы славы. Его устойчивость к коррозии и способность сохранять механические свойства при высоких температурах делают его подходящим для этих травмоопасных сред.

Медицинские приборы: В некоторых научных устройствах, особенно тех, которые требуют высокой прочности и коррозионной стойкости, используется инконель 718. Он часто используется в имплантатах, хирургических инструментах и клиническом оборудовании, подвергающемся жестким методам стерилизации.

Атомная промышленность: Инконель 718 находит применение в атомной промышленности в качестве добавок к активной зоне реактора, разделителей бензиновых элементов и силовых механизмов управляемых стержней. Его устойчивость к повреждениям, вызванным радиацией, и высокотемпературный баланс выгодны в этих средах.

Промышленное оборудование: В различном оборудовании и системах, таких как насосы, компрессоры и теплообменники, используется никелевый сплав 718 благодаря его совокупности мощности, коррозионной стойкости и термической стабильности, особенно в условиях повышенных температур и коррозионных сред.

Аддитивное производство: С появлением технологий аддитивного производства сплав 718 все чаще используется в пакетах 3-D печати, особенно в отраслях, требующих сложной геометрии, таких как аэрокосмическая и автомобильная.

Электроника: В уверенной электронике, в основном требующей высокой температуры и коррозионной стойкости, сплав 718 может использоваться в таких элементах, как разъемы, пружины и электронная упаковка.