Inconel X-750(N07750)时效强化型镍基高温合金
CCrNi CoAlTiFeNb TaCoMnSiSCuP不大于≤0.0814.0~17.0≥70.00.40~1.002.25~2.755.00~9.000.70~1.201.001.000.500.0100.500.015注:表中Mn、Si为棒、锻件、环状件和丝材成分,板才、带材和管件为:ω(Mn)≤0.35%,ω(Si)≤0.35%。 1.5 InconelX-750 热处理规则 板、带、管件提供状况的固溶热处理规则980℃±15℃,空冷。资料及零件的中间热处理规则,可分别选择以下工艺开展热处理。 淬火:955~1010℃,水冷。 焊件焊接前淬火:980℃,1h。 焊件清除应力退火:900℃,保湿2h。 清除应力退火:885℃±15℃,24h,空冷。 1.6 InconelX-750 类型标准与提供状况 可以提供各种标准的棒料、锻件、环状件、热轧板、冷轧板、带材、管件和丝材。 板才和带材一般于热扎或冷扎、淬火或固溶、酸洗抛光后提供。 棒料、锻件和环状件可在锻态或热扎状况提供;也可于锻后固溶解决提供;棒料可在固溶后抛光或车光提供,当订单有要求时,可在冷拉状况到位。 管件于固溶解决并消除氧化皮后提供。 丝材可在固溶状况提供;有关标准孔径或厚度在6.35mm以内的丝材,可固溶后并以50%~65%的冷拉变型提供;标准孔径或周长超过6.35mm的丝材,固溶加工后以不低于30%的冷拉变型提供。有关标准孔径或周长不大于0.65mm的丝材,根据需求固溶加工后以不低于15%的冷拉变型提供。 1.7 InconelX-750 冶炼与锻造工艺 合金采用电弧炉加真空自耗重熔、真空感应加电渣、电渣加真空自耗重熔或真空感应加真空自耗重熔。 1.8 InconelX-750 应用概述与特别要求 该合金主要用于制作飞机发动机工作温度在540℃以内的抗腐蚀的平面波型绷簧、轴向螺旋绷簧、螺旋扭簧、绷簧卡圈和密封圈等零件。
二、Inconel X-750 物理及化学功能 2.1 Inconel X-750 热功能 2.1.1 Inconel X-750 熔融温度规模 1395~1425℃。 2.1.2 Inconel X-750 热导率 见表2-1。 表2-1[1]
θ/℃50100300500900λ/(W/(m·℃))14.715.920.125.137.32.1.3 Inconel X-750 热膨胀系数 见表2-2。 表2-2[2]
θ/℃20~20020~30020~40020~50020~60020~70020~800α/10-6℃-113.113.514.114.415.015.616.22.2 Inconel X-750密度 ρ=8.25g/cm3[7]。 2.3 Inconel X-750电功能 50℃时的电阻ρ=1.22×10-6Ω.m[6]。
三、InconelX-750力学功能 InconelX-750标准规范规定的带材、板才和管材的室温力学功能见表3-1。 表3-1
类型规范δ/mm热处理规则σb/MPaσP0.2/MPaδ4D/%φ/%HRC带材供货状况≤930-≥18--供货状况+730℃±10℃,8h,炉冷55℃/h或空冷到620℃±10℃,8h,空冷,总时效时刻不低于18h≥1105-≥12-≥30板才≤0.60供货状况≤930≤515≥30-->0.60≤930≤515≥35--板才供货状况+730℃±10℃,8h,炉冷55℃/h或空冷到620℃±10℃,8h,空冷,总时效时刻不低于18h≥1170≥795≥18-≥32管件供货状况≤965≤550≥35--供货状况+730℃±10℃,8h,炉冷55℃/h或空冷到620℃±10℃,8h,空冷,总时效时刻不低于18h≥1170≥790≥15--注:供货状况为固溶980℃±15℃,保温适度时刻,空冷或快冷,清除氧化皮。 InconelX-750标准规范规定的丝材的室温力学功能见表3-2。 表3-2
类型规范/mm热处理规则环形丝方或扁型丝σb/MPaσb/MPa丝材≤6.35A类,供货状况≥1310≥1210>6.35~15.88≥1110≥1110≤0.65B类,供货状况≤1030>0.65~12.70895~1140≥0.30~6.35A类,供货状况+650℃±10℃,4h,空冷≥1520>6.35~10.60≥1380>10.60~15.90≥1240≥0.30~6.35A类,供货状况+1150℃±10℃,2h,空冷,+840℃±10℃,24h,空冷,+650℃±10℃,20h,空冷≥1030>6.35~15.90≥1000≤0.65B类+730℃±10℃,16h,空冷≥1070>0.65~12.70≥1140注:供货状况,丝材在冷拉至产品前,在1090~1200℃里的某一温度固溶解决,然后按以下要求开展冷拉; A类:标准孔径或周长不大与6.35mm的丝材,冷拉变形量为50%~65%;标准孔径或周长超过6.35mm的丝材,冷拉变形量为30%之上。 B类:标准孔径或周长不大于0.65mm的丝材,冷拉变形量为15%上下。 InconelX-750棒料、锻材和环状件标准的长久功能见表3-3。 表3-3[3]
θ/℃σ/MPat/hδ4D/s0℃±3℃362≥23≥5四、Inconel X-750 分配构造 4.1 Inconel X-750改变温度 γ′相开始分出温度约为600℃,分出峰约为800℃,900℃开始回溶,到970℃时几乎全部融解。 4.2 Inconel X-750时刻-温度-分配变化曲线 4.3 Inconel X-750合金分配构造 合金经规范热处理后,其分配由γ基材、Ti(C、N)、Nb(C、N)、M23C6渗碳体和γ′[Ni3(Al、Ti、Nb)]相组成,γ′成分约为14.5%,是合金的关键加强相。
五、 InconelX-750工艺功能与要求 5.1 InconelX-750成型功能 合金的锻造温度在1220~950℃中间均易成型。钢锭开坯锻造,其加温温度可在1200℃,为了使终归锻件或棒料得到优秀的安排和功能,随后的锻造加温温度需在相应较低的温度中进行。终锻温度应不少于950℃。该合金在强烈成型工序后该开展固溶解决。 5.2 InconelX-750焊接功能 合金具有较强的焊接功能,可进行各种焊接,但对大截面的零件较难开展熔焊,但对小截面零件和薄板焊接功能不错。焊接必须在淬火或固溶加工后开展,焊后该开展消除应力解决,采用980℃,保湿0.5h或900℃保湿2h。焊接组合件接着开展调质处理,可得到类似完全热处理状况强度。 5.3 InconelX-750零件热处理方法 零件的热处理需在无硫的中性或复原性气氛中开展,以防发病硫化。零件应确保在870~650℃之间进行“热-冷”解决,关于大截面的零件,为了防止裂痕,固溶解决后该在空气中制冷。 产品零件终归热处理: 关于在600℃之上工作、规定更好长久蠕变功能的零部件: 固溶:1150℃±15℃,保温2~4h,空冷; 时效:845℃±15℃,保温24h,空冷 705℃±15℃,保温24h,空冷。 关于在600℃下列工作、规定更好室温文高温拉申功能的零部件: 固溶:980℃±15℃,保温1h,空冷; 时效:730℃±15℃,保温8h,以50℃/h炉冷到620℃±10℃,保温8h,空冷。 环状件一般选用以下热处理规则: 固溶:1095℃±15℃,保温2-4h,空冷; 时效:845℃±15℃,保温24h,空或炉冷到 705℃±15℃,保温20h,空冷。 棒料和锻件在600℃下列温度使用中,采用以下规则开展热处理: 均匀化:885℃±15℃,保温24h,空冷; 时效:705℃±15℃,保温20±1h,空冷。 淬火状况的板材和带材及做绷簧用的板带和丝材可选用以下规则开展热处理: 时效:1)705℃±15℃,保温22h,空冷; 2)760℃±10℃,保温1h,空冷。 固溶:980℃±15℃,保温1h,空冷; 时效:730℃±10℃,保温8h,以50℃/h炉冷到 620℃±10℃,保温8h,空冷。 5.4 InconelX-750表面处理工艺 5.5 InconelX-750切削加工与切削功能 合金可以在各种状况中进行机械加工,淬火或固溶状况下机械加工功能优秀。