Inconel 718 (UNS N07718 / W.Nr. 2.4668) — это сплав никеля и хрома, содержащий ниобий (Nb), молибден (Mo) и железо (Fe). Он относится к суперсплав с дисперсионным твердением семейство, обладающее исключительной прочностью при высоких температурах, коррозионной стойкостью и превосходной свариваемостью.
История Инконеля 718
Для решения проблем коррозионного растрескивания под напряжением и недостаточной прочности традиционных сплавов Inconel (таких как Inconel 600 и 625) в условиях высоких температур и высокого давления, особенно в таких областях применения, как авиационные двигатели и газовые турбины, Международная никелевая компания (INCO) (теперь часть Корпорация специальных металлов) развитый Инконель 718 в 1959 году.
Начиная с 1960-х годов, Inconel 718 широко применялся в аэрокосмической промышленности, включая компоненты для двигателей космической программы NASA. Он стал ключевым материалом для дисков турбин коммерческих и военных реактивных двигателей, корпусов, крепежей, пружин и уплотнений. Благодаря своей исключительной коррозионной стойкости и высокой прочности он также использовался в ядерной энергетике и оборудовании для глубоководного бурения. Разработка Inconel 718 ознаменовала собой значительный прорыв в области высокотемпературных сплавов для аэрокосмической и энергетической отраслей.
Распространенные торговые наименования
- Inconel® 718 (специальные металлы)
- Сплав 718
- Хейнс® 718
- ATI 718 (Allegheny Technologies)
- Удимет® 718
Эквивалентные марки Inconel 718
| Стандарт | Эквивалентная оценка | Примечания |
| УНС | N07718 | Обозначение Единой системы нумерации |
| Веркстофф № | 2.4668 | Немецкое стандартное обозначение |
| Американское общество по испытанию материалов (ASTM) | ASTM B637 (брус), B670 (пластина), B670M | Стандарт для различных форм |
| АМС | АМС 5662 / АМС 5663 / АМС 5596 / АМС 5664 | Спецификации аэрокосмических материалов (прутки, пластины, листы, поковки) |
| ИСО | ISO 15156-3 (соответствие NACE MR0175) | Применимо в средах с сернистым газом |
| АФНОР | NC19FeNb | Французское обозначение |
| БС | NA 51 | Британский стандарт |
| JIS | НКФ 718 | Японский промышленный стандарт |
| GE / Боинг / Роллс-Ройс | Различные внутренние коды | Используется в спецификациях OEM для аэрокосмической отрасли |
Основные преимущества Inconel 718
| Преимущество | Описание |
| 🔩 Отличная прочность при высоких температурах | Сохраняет исключительную прочность на растяжение, ползучесть и усталость при температурах до 650°C. |
| 🔧 Превосходная свариваемость | В отличие от многих высокопрочных никелевых сплавов, Inconel 718 можно сваривать без образования трещин, и, как правило, он не требует послесварочной термической обработки. |
| ⛓ Исключительная коррозионная стойкость | Демонстрирует высокую устойчивость к окислению, точечной коррозии, щелевой коррозии и агрессивным химическим средам. |
| 🧪 Хорошая обрабатываемость | Обладает хорошей формуемостью и обрабатываемостью в состоянии после отжига на твердый раствор, пригоден для токарной обработки, фрезерования и т. д. |
| 🌀 Отличное твердение при атмосферных осадках | Упрочнен фазами γ″ и γ′; позволяет точно контролировать механические свойства посредством термической обработки. |
| 🛠 Высокая структурная устойчивость | Обеспечивает размерную стабильность, устойчивость к деформации и релаксацию напряжений при длительной эксплуатации в условиях высоких температур. |
| 🛰 Идеально подходит для суровых условий | Разработано для аэрокосмических двигателей, ядерных реакторов, глубоководного бурения и других экстремальных применений. |
Применение Инконеля 718
✈️ Аэрокосмическая промышленность: Детали газотурбинных двигателей, лопатки турбин, камеры сгорания, крепежные элементы, детали шасси, сопла и теплозащитные конструкции.
⚙️ Энергия и производство электроэнергии: Детали ядерного реактора, трубные доски парогенератора, болты высокого давления и детали горячего тракта газовых турбин.
🛢 Нефть и газ: Скважинные инструменты, устьевое оборудование, детали противовыбросовых превенторов, клапаны и компоненты, подверженные воздействию сероводородсодержащей среды (H₂S).
🧪 Химическая обработка: Реакторы, теплообменники, корпуса насосов и внутренние части сосудов высокого давления в коррозионных и высокотемпературных условиях.
🚢 Морские и оффшорные: Валы погружных насосов, гребные винты, коррозионно-стойкие крепежные элементы и подводные соединения — особенно в морской воде с высоким содержанием хлоридов.
🏥 Медицинские приборы: Хирургические инструменты, высокопрочные имплантаты и коррозионно-стойкие компоненты (после соответствующей обработки).
🚀 Оборона и космос: Сопла ракет, корпуса твердотопливных двигателей, компоненты ракет и опорные конструкции аэрокосмической техники.
Типичный химический состав Inconel 718
| Элемент | Содержание (%) | Функция |
| Ni (никель) | 50,0–55,0 | Базовый элемент; обеспечивает высокую термостойкость и коррозионную стойкость. |
| Cr (Хром) | 17,0–21,0 | Обеспечивает стойкость к окислению и образует защитную оксидную пленку. |
| Fe (железо) | Баланс (приблизительно 17%) | Балансирует состав сплава и улучшает обрабатываемость. |
| Nb + Ta (ниобий + тантал) | 4.75–5.50 | Образует упрочняющую фазу γ″ (Ni₃Nb); основные упрочняющие элементы. |
| Mo (Молибден) | 2.80–3.30 | Повышает прочность и стойкость к точечной коррозии. |
| Ti (титан) | 0,65–1,15 | Взаимодействует с алюминием, образуя фазу γ′ (Ni₃(Al,Ti)); улучшает термическую прочность. |
| Al (Алюминий) | 0,20–0,80 | Способствует повышению γ′-упрочнения и стойкости к окислению. |
| Co (Кобальт) | ≤ 1,0 | Повышает прочность в горячем состоянии; обычно является остаточным элементом. |
| С (углерод) | ≤ 0,08 | Увеличивает прочность; чрезмерное количество может вызвать осаждение карбидов. |
| Mn (марганец) | ≤ 0,35 | Улучшает обрабатываемость в горячем состоянии и действует как раскислитель. |
| Si (Кремний) | ≤ 0,35 | Способствует раскислению; улучшает металлургическую обработку. |
| S (Сера) | ≤ 0,015 | Вредные примеси; их следует свести к минимуму для повышения прочности и пластичности. |
| Cu (медь) | ≤ 0,30 | Обычно это остаточный элемент с ограниченным влиянием. |
Основные механизмы укрепления
Высокая прочность сплава Inconel 718 достигается в первую очередь за счет дисперсионного твердения, включающего:
- Фаза γ″ (Ni₃Nb): Основная упрочняющая фаза, обеспечивающая превосходную прочность на ползучесть и растяжение при повышенных температурах.
- γ′ фаза (Ni₃(Al,Ti)): вторичная упрочняющая фаза, способствующая повышению термостойкости и структурной стабильности.
Физические свойства Инконеля 718
| Свойство | Ценить | Единица |
| Плотность | 8.19 | г/см³ |
| Диапазон плавления | 1260 – 1336 | °С |
| Удельная теплоемкость | 0.435 | Дж/г·°С |
| Теплопроводность | 11,4 (при 100°С) | Вт/м·К |
| Коэффициент теплового расширения | 13,0 (20–100°С) | мкм/м·°С |
| Электрическое сопротивление | 1.2 | мкОм·м |
| Магнитные свойства | Немагнитный (при комнатной температуре) | — |
Механические свойства (при комнатной температуре, термообработанные)
| Свойство | Типичное значение |
| Прочность на растяжение (Rm) | ≥ 1240 МПа |
| Предел текучести (Rp0.2%) | ≥ 1035 МПа |
| Удлинение (А5) | ≥ 12% |
| Твёрдость (по Роквеллу C) | 36 – 44 HRC |
| Ударная вязкость (с надрезом) | Высокий |
Термическая обработка: отжиг на твердый раствор + старение (дисперсионное твердение)
Инконель 718 Доступные формы
- Трубы и трубки (бесшовные и сварные)
- Кованые фланцы
- Фитинги (колено, тройник, переходник, заглушка)
- Плиты и листы
- Стержни, стержни и крепежи
Стандарты и спецификации
- ASTM B637, AMS 5662 / 5663
- UNS N07718, DIN 2.4668
- ИСО 15156 / NACE MR0175
- Одобрен Кодекс ASME по котлам и сосудам под давлением
Обрабатываемость Inconel 718
Inconel 718 — это высокопрочный сплав на основе никеля с превосходной коррозионной стойкостью и прочностью при высоких температурах. Однако из-за механизма упрочнения (дисперсионное твердение), высокой вязкости и сильной тенденции к упрочнению он классифицируется как труднообрабатываемый материал.
Inconel® 718 — это высокопрочный сплав на основе никеля, известный своей превосходной коррозионной стойкостью и высокотемпературными характеристиками, но он также классифицируется как труднообрабатываемый материал из-за своей тенденции к упрочнению и прочности. Во время обработки сплав имеет тенденцию к быстрому затвердеванию, выделяет значительное количество тепла на режущей кромке и вызывает быстрый износ инструмента. Для достижения оптимальных результатов рекомендуется использовать покрытые твердосплавные, керамические или CBN-инструменты, а также применять охлаждающую жидкость высокого давления с высоким расходом для управления теплом. Скорость резания должна быть низкой, с постоянной скоростью подачи и минимальным зацеплением инструмента, чтобы избежать наростов на кромках и поверхностного упрочнения. Обработка более эффективна в отожженном состоянии, и жесткие настройки станка необходимы для выдерживания высоких сил резания. Несмотря на свои трудности, правильный выбор инструмента, оптимизированные параметры резания и терморегулирование могут значительно повысить эффективность обработки и качество поверхности при работе с Inconel 718.
Чтобы узнать больше об обработке инконеля 718, нажмите здесь.
Inconel 718 в 3D-печати и ее применении
Совместимость Inconel 718 с 3D-печатью позволяет инженерам использовать его высокопроизводительные свойства в изделиях со сложной геометрией, что делает его лучшим выбором для критически важных, высокотемпературных и коррозионно-стойких применений в экстремальных условиях.
Inconel 718 позволяет создавать сложные, легкие геометрии, такие как решетчатые структуры, которые трудно или невозможно обрабатывать обычным способом. Он также сокращает отходы материала и время выполнения заказа, поддерживая быстрое прототипирование и настройку высокопроизводительных деталей.
Основные области применения:
Детали из сплава Inconel 718, напечатанные на 3D-принтере, широко используются в аэрокосмической промышленности (лопатки турбин, сопла, детали камер сгорания), автоспорте (корпуса турбокомпрессоров, тепловые экраны), медицине (индивидуальные имплантаты, хирургические инструменты), нефтегазовой отрасли (скважинные инструменты, коррозионно-стойкие клапаны), электроэнергетике (компоненты турбомашин), а также в космосе и обороне (детали ракет, кронштейны спутников).
Часто задаваемые вопросы
Он надежно работает в диапазоне температур от -253°С до 700°Си может выдерживать даже более высокие температуры в течение коротких промежутков времени, что делает его идеальным для экстремальных условий.
Да, он обладает хорошей свариваемостью, особенно подходит для сварки TIG и электронно-лучевой сварки. Послесварочная термообработка обычно не требуется для поддержания эксплуатационных характеристик.
Inconel 718 упрочнен дисперсионным твердением для более высокой прочности, идеально подходит для несущих нагрузку применений. Inconel 625 опирается на упрочнение твердого раствора и обеспечивает лучшую коррозионную стойкость, подходит для морских и химических сред.
Да, он демонстрирует отличную стойкость к высокотемпературному окислению, коррозии под напряжением и воздействию морской воды.
RU 
EN 
DE 
FA 
ID 
ES 
FR 
NL