InconelX-750

鎳基變形高溫合金
美國牌號：InconelX-750
中國牌號：GH145GH4145
德國牌號：NiCr15Fe7TiAl
法國牌號：NC15FeTNbA
日本牌號：NCF750
一、InconelX-750 概述
InconelX-750合金主要是以γ′[Ni3(Al、Ti、Nb)]相進(jìn)行時(shí)效強(qiáng)化的鎳基高溫合金，在980℃以下具有良好的耐腐蝕和kangyang化性能，800℃以下具有較高的強(qiáng)度，540℃以下具有較好的耐松弛性能，同時(shí)還具有良好的成形性能和焊接性能。該合金主要用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)在800℃以下工作并要求強(qiáng)度較高的耐腐蝕的環(huán)形件、結(jié)構(gòu)件和螺栓等零件、在540℃以下工作的具有中等或較低應(yīng)力并要求耐松弛的平面彈簧和螺旋彈簧。還可用于制造氣輪機(jī)渦輪葉片等零件。可供應(yīng)的品種有板材、帶材、棒材、鍛件、環(huán)形件、絲材和管材。
1.1 InconelX-750 材料牌號 InconelX-750
1.2 InconelX-750 相近牌號 GH145GH4145(中國),NiCr15Fe7TiAl(德 國),NC15FeTNbA(法國),NCF750（日 本）
1.3 InconelX-750 材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
1.4 InconelX-750 化學(xué)成分 見表1-1。
表1-1 %

C
Cr

Ni+Co

Al

Ti

Fe

Nb+Ta

Co

Mn

Si

S

Cu

P

不大于

≤0.08

14.0～17.0

≥70.0

0.40～1.00

2.25～2.75

5.00～9.00

0.70～1.20

1.00

1.00

0.50

0.010

0.50

0.015

注：表中Mn、Si為棒、鍛件、環(huán)形件和絲材含量，板材、帶材和管材為：ω(Mn)≤0.35%,ω(Si)≤0.35%。
1.5 InconelX-750 熱處理制度 板、帶、管材供應(yīng)狀態(tài)的固溶熱處理制度980℃±15℃，空冷。材料及零件的中間熱處理制度，可分別選擇下列工藝進(jìn)行熱處理。
退火：955～1010℃，水冷。
焊接件焊接前退火：980℃，1h。
焊接件消除應(yīng)力退火：900℃,保濕2h。
消除應(yīng)力退火：885℃±15℃，24h,空冷。
1.6 InconelX-750 品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 可以供應(yīng)各種規(guī)格的棒材、鍛件、環(huán)形件、熱軋板、冷軋板、帶材、管材和絲材。
板材和帶材一般于熱軋或冷軋、退火或固溶、酸洗拋光后供應(yīng)。
棒材、鍛件和環(huán)形件可于鍛態(tài)或熱軋狀態(tài)供應(yīng)；也可于鍛后固溶處理供應(yīng)；棒材可于固溶后磨光或車光供應(yīng)，當(dāng)訂單有要求時(shí)，可于冷拉狀態(tài)就位。
管材于固溶處理并清除氧化皮后供應(yīng)。
絲材可于固溶狀態(tài)供應(yīng)；對于標(biāo)稱直徑或厚度在6.35mm以下的絲材，可固溶后并以50%～65%的冷拉變形供應(yīng)；標(biāo)稱直徑或邊長大于6.35mm的絲材，固溶處理后以不小于30%的冷拉變形供應(yīng)。對于標(biāo)稱直徑或邊長不大于0.65mm的絲材，根據(jù)要求固溶處理后以不小于15%的冷拉變形供應(yīng)。
1.7 InconelX-750 熔煉與鑄造工藝 合金采用電弧爐加真空自耗重熔、真空感應(yīng)加電渣、電渣加真空自耗重熔或真空感應(yīng)加真空自耗重熔。
1.8 InconelX-750 應(yīng)用概況與特殊要求 該合金主要用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度在540℃以下的耐腐蝕的平面波形彈簧、周向螺旋彈簧、螺旋壓簧、彈簧卡圈和密封圈等零件。
二、Inconel X-750 物理及化學(xué)性能
2.1 Inconel X-750 熱性能
2.1.1 Inconel X-750 熔化溫度范圍 1395～1425℃。
2.1.2 Inconel X-750 熱導(dǎo)率 見表2-1。
表2-1[1]

θ℃
50

100

300

500

900

λ（W（m·℃））

14.7

15.9

20.1

25.1

37.3

2.1.3 Inconel X-750 線膨脹系數(shù) 見表2-2。
表2-2[2]

θ℃
20～200

20～300

20～400

20～500

20～600

20～700

20～800

α10-6℃-1

13.1

13.5

14.1

14.4

15.0

15.6

16.2

2.2 Inconel X-750密度 ρ=8.25gcm3[7]。
2.3 Inconel X-750電性能 50℃時(shí)的電阻率ρ=1.22×10-6Ω.m[6]。
三、InconelX-750力學(xué)性能
InconelX-750技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的帶材、板材和管材的室溫力學(xué)性能見表3-1。
表3-1

品種
規(guī)格δmm

熱處理制度

σbMPa

σP0.2MPa

δ4D%

φ%

HRC

帶材



交貨狀態(tài)

≤930

-

≥18

-

-

交貨狀態(tài)＋730℃±10℃，8h，爐冷55℃h或空冷到620℃±10℃，8h，空冷，總時(shí)效時(shí)間不小于18h

≥1105

-

≥12

-

≥30

板材

≤0.60

交貨狀態(tài)

≤930

≤515

≥30

-

-

0.60

≤930

≤515

≥35

-

-

板材



交貨狀態(tài)＋730℃±10℃，8h，爐冷55℃h或空冷到620℃±10℃，8h，空冷，總時(shí)效時(shí)間不小于18h

≥1170

≥795

≥18

-

≥32

管材



交貨狀態(tài)

≤965

≤550

≥35

-

-

交貨狀態(tài)＋730℃±10℃，8h，爐冷55℃h或空冷到620℃±10℃，8h，空冷，總時(shí)效時(shí)間不小于18h

≥1170

≥790

≥15

-

-

注：交貨狀態(tài)為固溶980℃±15℃，保溫適當(dāng)時(shí)間，空冷或快冷，去除氧化皮。
InconelX-750技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的絲材的室溫力學(xué)性能見表3-2。
表3-2

品種
規(guī)格mm

熱處理制度

圓形絲

方或扁形絲

σbMPa

σbMPa

絲材

≤6.35

A類，交貨狀態(tài)

≥1310

≥1210

6.35～15.88

≥1110

≥1110

≤0.65

B類，交貨狀態(tài)

≤1030



0.65～12.70

895～1140



≥0.30～6.35

A類，交貨狀態(tài)＋650℃±10℃,4h,空冷

≥1520



6.35～10.60

≥1380



10.60～15.90

≥1240



≥0.30～6.35

A類，交貨狀態(tài)＋1150℃±10℃，2h，空冷，＋840℃±10℃，24h，空冷，＋650℃±10℃，20h，空冷

≥1030



6.35～15.90

≥1000



≤0.65

B類＋730℃±10℃,16h，空冷

≥1070



0.65～12.70

≥1140



注：交貨狀態(tài)，絲材在冷拉至成品前，在1090～1200℃內(nèi)的某一溫度固溶處理，然后按下述規(guī)定進(jìn)行冷拉；
A類：標(biāo)稱直徑或邊長不大與6.35mm的絲材，冷拉變形量為50%～65%；標(biāo)稱直徑或邊長大于6.35mm的絲材，冷拉變形量為30%以上。
B類：標(biāo)稱直徑或邊長不大于0.65mm的絲材，冷拉變形量為15%左右。
InconelX-750棒材、鍛材和環(huán)形件標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的持久性能見表3-3。
表3-3[3]

θ℃
σMPa

th

δ4D%

730℃±3℃

362

≥23

≥5

四、Inconel X-750 組織結(jié)構(gòu)
4.1 Inconel X-750相變溫度 γ′相開始析出溫度約為600℃，析出峰約為800℃，900℃開始回溶，到970℃時(shí)幾乎全部溶解。
4.2 Inconel X-750時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
4.3 Inconel X-750合金組織結(jié)構(gòu) 合金經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)熱處理后，其組織由γ基體、Ti(C、N)、Nb(C、N)、M23C6碳化物和γ′[Ni3(Al、Ti、Nb)]相組成，γ′含量大約為14.5%，是合金的主要強(qiáng)化相。

五、 InconelX-750工藝性能與要求
5.1 InconelX-750成形性能 合金的鍛造溫度在1220～950℃之間均易成形。鋼錠開坯鍛造，其加熱溫度可在1200℃，為了使終鍛件或棒材獲得良好的組織和性能，隨后的鍛造加熱溫度應(yīng)在相應(yīng)較低的溫度下進(jìn)行。終鍛溫度應(yīng)不低于950℃。該合金在劇烈成形工序后應(yīng)進(jìn)行固溶處理。
5.2 InconelX-750焊接性能 合金具有較好的焊接性能，可進(jìn)行各種焊接，但對大截面的零件較難進(jìn)行熔焊，而對小截面零件和薄板焊接性能較好。焊接必須在退火或固溶處理后進(jìn)行，焊后應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力處理，采用980℃，保濕0.5h或900℃保濕2h。焊接組合件隨后進(jìn)行時(shí)效處理，可獲得近似*熱處理狀態(tài)的強(qiáng)度。
5.3 InconelX-750零件熱處理工藝 零件的熱處理應(yīng)在無硫的中性或還原性氣氛中進(jìn)行，以免發(fā)生硫化。零件應(yīng)避免在870～650℃之間進(jìn)行“熱-冷”處理，對于大截面的零件，為了防止裂紋，固溶處理后應(yīng)在空氣中冷卻。
成品零件終熱處理：
對于在600℃以上工作、要求zuijia持久蠕變性能的零部件：
固溶：1150℃±15℃,保溫2～4h,空冷；
時(shí)效：845℃±15℃，保溫24h，空冷+705℃±15℃,保溫24h,空冷。
對于在600℃以下工作、要求zuijia室溫和高溫拉伸性能的零部件：
固溶：980℃±15℃,保溫1h,空冷；
時(shí)效：730℃±15℃，保溫8h，以50℃h爐冷到620℃±10℃,保溫8h,空冷。
環(huán)形件一般采用下述熱處理制度：
固溶：1095℃±15℃,保溫2-4h,空冷；
時(shí)效：845℃±15℃，保溫24h，空或爐冷到+705℃±15℃,保溫20h,空冷。
棒材和鍛件在600℃以下溫度使用時(shí)，采用下述制度進(jìn)行熱處理：
均勻化：885℃±15℃,保溫24h,空冷；
時(shí)效：705℃±15℃，保溫20±1h,空冷。
退火狀態(tài)的板材和帶材及做彈簧用的板帶和絲材可采用下述制度進(jìn)行熱處理：
時(shí)效：1）705℃±15℃,保溫22h,空冷；
2）760℃±10℃，保溫1h,空冷。
固溶：980℃±15℃,保溫1h,空冷；
時(shí)效：730℃±10℃，保溫8h，以50℃h爐冷到+620℃±10℃,保溫8h,空冷。
5.4 InconelX-750表面處理工藝
5.5 InconelX-750切削加工與磨削性能 合金可以在各種狀態(tài)下進(jìn)行機(jī)械加工，退火或固溶狀態(tài)下機(jī)械加工性能良好。