Inconel 783 是一种 Co - Ni - Fe 基沉淀硬化型铁磁性抗氧化低膨胀变形高温合金,以下是其相关介绍:
化学成分:镍(Ni)26 - 30%,铁(Fe)24 - 27%,铝(Al)5 - 6%,铬(Cr)2.5 - 3.5%,铌(Nb)2.5 - 3.5%,铜(Cu)≤0.50%,锰(Mn)≤0.50%,硅(Si)≤0.50%,钛(Ti)0.10 - 0.40%,碳(C)≤0.03%,硼(B)0.003 - 0.012%,磷(P)≤0.015%,硫(S)≤0.005%,钴(Co)余量。
物理性能2:密度 7.81g/cm³,熔点 ℃,在 93℃时热膨胀系数为 10.08µm/(m・℃),在 21℃时热导率为 10.1W/(m・℃)。
力学性能2:室温下,抗拉强度 1194MPa,屈服强度 779MPa,泊松比 0.31,弹性模量 177.3GPa,断后伸长率 24%。
特性11:具有优良的室温、高温力学性能,在 750℃可达到完全抗氧化级别,具备低的热膨胀系数和低密度等特性。在热变形过程中通过析出 β - NiAl 相可控制细小的晶粒尺寸,抗裂纹扩展性良好。
热处理工艺:棒材、锻件和环件的处理工艺是 1115℃±5℃/AC(或更快冷却)+845℃±10℃×(2 - 4)h/AC+720℃±10℃×(8±0.5)h/FC(56℃/h)→620℃±10℃×(8±0.5)h/AC。冷轧薄板和带材的处理工艺是 1115℃±5℃×(10 - 30)min/AC(或气冷)+845℃±10℃×3h/AC+720℃±10℃×8h/FC(56℃/h)→620℃±10℃×8h/AC(或气冷)。
应用领域:主要用于航空航天领域,如制造第四代航空发动机的相关部件,也广泛应用于燃气轮机和蒸汽轮机组件等,能够在高温和腐蚀环境下长时间稳定工作。
加工工艺:
热加工:热加工温度范围较宽,变形抗力小,便于进行热轧和热锻等加工。大型锻件通常需要在热加工前对钢锭进行长期扩散退火处理,以减少或消除锭中的枝晶偏析。
冷加工:可进行冷拔、冷轧等冷加工操作,但需注意控制加工参数,以避免材料产生过大的加工硬化4。
热处理:棒材、锻件和环件的处理工艺是 1115℃±5℃/AC(或更快冷却)+845℃±10℃×(2 - 4)h/AC+720℃±10℃×(8±0.5)h/FC(56℃/h)→620℃±10℃×(8±0.5)h/AC。冷轧薄板和带材的处理工艺是 1115℃±5℃×(10 - 30)min/AC(或气冷)+845℃±10℃×3h/AC+720℃±10℃×8h/FC(56℃/h)→620℃±10℃×8h/AC(或气冷)。
优点4:
耐腐蚀性:在各种腐蚀环境中表现优异,具有高铬含量和低碳含量,在氧化和还原环境中均能保持稳定的耐腐蚀性,还具有良好的耐点蚀和缝隙腐蚀性能。
高温强度:高温屈服强度和抗蠕变性优于其他同类合金,在高温环境下能保持良好的力学性能,可承受较大应力并维持稳定的结构性能。
可加工性:热加工和冷加工性能良好,热加工温度范围宽,变形抗力小;冷加工可实现冷拔、冷轧等加工,能实现高效和高质量的处理。
抗氧化性:加入大量铝元素,在高温下具有优异的抗氧化性能,在 750℃可达完全抗氧化级别。
低热膨胀性:具有低热膨胀系数,能保证在温度变化时,更加严密地控制间隙和公差。
焊接工艺:
焊接方法:可采用钨极惰性气体保护焊(TIG)、等离子弧焊等自动化焊接方法。TIG 焊接具有较高的焊接精度,能焊接多种金属和合金,利用钨电极和惰性气体保护焊缝,可有效防止氧化和杂质混入;等离子弧焊的电弧更集中,热量分布均匀,能减少焊接热影响区和变形2。
焊接材料:通常选用与 Inconel 783 成分相近的合金作为填充材料,如 Inconel 625 等,以保证焊缝的性能与母材相近22。
焊接工艺要点:焊接前需对焊件进行严格的清理和预热处理,去除表面的油污、氧化皮等杂质,预热温度一般在 ℃左右。焊接过程中要控制焊接速度、电流和电压等参数,避免过高的热输入导致晶粒粗大和热影响区扩大。焊后可根据需要进行适当的热处理,如消除应力退火等,以提高焊缝的性能和质量。