Инцонел 718 цев (УНС Н07718): очвршћавање на падавинама, АМС 5663 и сервисни омотач

Инцонел 718 је ретка легура никла чија чврстоћа не постоји све док је топлотна обрада не створи. У жареном стању то је скроман материјал класе 1000 МПа-; након двостепеног третмана преципитацијом достиже минималну затезност од 1270 МПа са приносом изнад 1030 МПа, а та разлика је читав разлог због којег је легура специфицирана у ротирајућим машинама и опреми под притиском.

Шта је Инцонел 718

Инцонел 718 (УНС Н07718, ЕН 2.4668)је таложни-каљива легура никла-хрома-гвожђа ојачана двема интерметалним фазама: гама двоструким-применом (г″, Ни3Нб) као примарном фазом очвршћавања и гама применом (г′, Ни3(Ал,Ти)) као другом фазом.

Легура је неуобичајена међу суперлегурама никла по томе што је реаговање на стврдњавање због старења{0}}споре, што је управо оно што је чини заварљивом без пукотина које изазивају-легура брзог старења као што је Кс-750. Одржава високу чврстоћу од криогених температура до око 650 степени (1200 степени Ф), што је радни омотач који већина листова података наводи за дугорочну употребу.

Хемијски састав

Састав испод је стандардни пријемни омотач који користе АМС 5662 / АМС 5663 и АСТМ Б637 за шипке и отковке. Ниобијум је одлучујући елемент: формира Ни3Нб гама двоструки-преципитат током старења, а његов опсег је строго контролисан јер премало ниобијума смањује реакцију очвршћавања, док превише промовише сегрегацију и Лавесову фазу. Гвожђе овде није нечистоћа, већ намерно балансирани елемент који успорава реакцију старења и побољшава могућност израде.

Механизам падавина: зашто топлотна обрада ствара снагу

У жареном стању, Инцонел 718 је легура чврстог-раствора умерене чврстоће, минималне затезне чврстоће од отприлике 1030 МПа у условима АМС 5662.

Термичком обрадом таложењем легура постиже минималну затезност од 185 кси (1276 МПа) јер приморава да се у микроструктури догоде две ствари: атоми ниобијума, титанијума и алуминијума, који су растворени у матрици после третмана раствором, излазе из раствора као нанометарски-део (Ни3Нб,Ти) Ни3Нб; а те честице причвршћују кретање дислокације које би иначе омогућило пластичну деформацију.

Двостепени циклус старења постоји јер две фазе реагују на различитим температурама: први корак на 1325 степени Ф ствара језгро г″ фазе, а други на 1150 степени Ф омогућава јој да расте до величине која даје оптималну равнотежу чврстоће{3}}. Прескакање или скраћивање било ког корака оставља легуру недовољно{5}}очвршћеном, због чега су подаци о термичкој-третацији важнији за 718 него за скоро било коју другу легуру никла.

Услови испоруке: АМС 5662, АМС 5663 и АМС 5664

Три АМС услова доминирају набавком Инцонел 718 шипки, отковака и цеви. Они су иста хемија; разлика је у потпуности у стању термичке{2}}обраде, и свако има другачији посао у ланцу снабдевања.

За цевоводе и опрему под притиском логика набавке је: наручити АМС 5662 када се део прво мора машински обрађивати или савијати и касније очврснути, и наручити АМС 5663 када се део испоручи у коначном стању.

Уобичајена грешка при набавци је тражење цеви АМС 5663, а затим њена машинска обрада или хладно-савијање у-кући, што ради-очвршћава и може изобличити део који је већ био пун снаге; тачан пут за машински-од-сирових делова је АМС 5662 праћен контролисаним циклусом старења.

Пут топлотне обраде

Стандардни циклус очвршћавања према АМС 5663 је третман у два-степена. Третман раствором пре старења раствара елементе очвршћавања и поставља величину зрна; кораци старења стварају језгро и расту талог.

Рута од 1325/1150 степени Ф је АМС стандард. Напомена за произвођаче: легура показује контракцију од око 0,0008 ин/ин након очвршћавања на падавинама, тако да прецизне{4}}обрађене димензије треба да се подесе пре старења или да се контракција узме у обзир у додатку за машинску обраду.

Физички и механички подаци

Табела испод комбинује физичке константе са репрезентативним механичким понашањем на температури. Минимум собне{1}}минималне температуре је уговорен, а вредности повишене{2}}температуре су типичне вредности за смернице за дизајн.

Висока{0}}температура и криогено понашање

Иста структура падавина која 718 даје чврстоћу на собној{1}}температури је стабилна до отприлике 650 степени, због чега легура има употребљиву затезну и пузајућу чврстоћу у турбинском и низбродском опсегу. Типичне особине старења на 650 степени и даље показују затезну снагу од око 1100 МПа, а перформансе напрезања{6}}разбијања су разлог зашто је 718 стандардна ротирајућа-легура хардвера.

На другом крају омотача, аустенитна матрица нема дуктилни прелаз-у-крти, тако да се легура широко користи у криогеним резервоарима и вентилима све до температура течног-водоника. Ова комбинација, висока чврстоћа на обе екстремне температуре са заварљивошћу између, је разлог зашто ниједна друга легура никла не одговара свом броју спецификација у ваздухопловству и нафти-и-гасу.

Заваривање и израда

Инцонел 718је заварен одговарајућим никл-базним пунилом у класи ЕРНиФеЦр-2 (АВС А5.14), познатој породици пунила Инцонел 718. Легура се може заварити у жареном или одлежаном стању; одговор на споро старење значи да зона{6}}захваћена топлотом не пуца након заваривања као што то чине легуре које брзо старе.

Када се заварује у жареном стању, а затим стари, метал шава развија велики део чврстоће основног{0}}метала, због чега су заварени делови обично пројектовани као АМС 5662 материјал плус циклус старења након{2}}завара. Хладно обликовање је једноставно у жареном стању; остарели материјал је довољно чврст да формирање треба обавити пре падавина. Напомене о машинској обради одражавају друге легуре никла: круто подешавање, позитиван помак и оштре алате да би се избегло очвршћавање.

Стандарди и обрасци производа

Апликације

• Ваздухопловство: турбински дискови, лопатице компресора, осовине мотора, кућишта и причвршћивачи
• Ракетни мотори: турбопумпе, кућишта, компоненте потиска
• Нафта и гас: алати за бушотине, МВД/ЛВД кућишта, осовине пумпе, сигурносни вентили, компоненте бушотине према НАЦЕ МР0175 / АПИ 6А ЦРА
• Криогени: резервоари за ЛНГ и водоник, вентили, цеви за пренос
• Нуклеарна: унутрашњост реактора и компоненте контролне{0}}штапке
• Индустријски: високо{0}}опруге, причвршћивачи, калупи и алати

Уобичајене грешке у набавци

• Наручите АМС 5663 цев и обрађујете је у-кући, губећи старо стање на обрађеној површини
• Под претпоставком да је свих 718 сертификата исто: стање (отопљено наспрам старења) мора бити наведено у наруџбини
• Прескакање другог корака старења од 1150 степени Ф, који оставља легуру недовољно{1}}очвршћеном
• Занемарујући контракцију старења од 0,0008 ин/ин у прецизним димензијама
• Коришћење пунила класе 625 на 718, које мења хемију метала шава и смањује снагу старења

ФАК

П: Која је разлика између АМС 5662 и АМС 5663 Инцонел 718?
АМС 5662 је решење{1}}жарено стање са отприлике 1034 МПа минималног затезања; АМС 5663 је исти материјал преципитације-очврснут на минималну затезност од 1276 МПа. Наруџба 5662 за машинску обраду и обликовање, затим старост; наручите 5663 за сервис{9}}спремне делове.

П: Како се Инцонел 718 стврдњава?
Уз старо-два корака: 8 сати на 718 степени (1325 степени Ф), затим охладите у пећи на 621 степен (1150 степени Ф) за укупно време старења од 18 сати, а затим охладите на ваздуху. Третман преципитира Ни3Нб (г″) и Ни3(Ал,Ти) (г′) фазе које причвршћују дислокације.

П: Коју температуру Инцонел 718 може да издржи?
Дугорочна{0}}служба до око 650 степени (1200 степени Ф), са добрим криогеним перформансама до -250 степени. Изнад 650 степени г″ фаза расте и снага опада.

П: Да ли је Инцонел 718 заварљив?
Да, неуобичајено за легуру никла отврднуту таложењем{0}, јер је њен одговор на старење спор. Користите ЕРНиФеЦр-2 пунило; заварити у жареном стању и одлежати након тога за чврстоћу шава приближну -основном металу.

П: Који стандарди покривају Инцонел 718?
АСТМ Б637 (шипке и отковци), АСТМ Б670 (плоча), АМС 5662/5663/5664 (услови у ваздухопловству), плус НАЦЕ МР0175/ИСО 15156 и АПИ 6А ЦРА варијанте за нафту и гас.

П: Може ли се Инцонел 718 користити у киселој служби?
Да, 718 је једна од ретких-легура високе чврстоће наведених у НАЦЕ МР0175/ИСО 15156 за кисела окружења, са границама тврдоће које морају бити верификоване на сертификату