В области экстремальной металлургии, Инконель 625 и Инконель 718 являются отраслевыми стандартами для суперсплавов на основе никеля. Несмотря на общий базовый состав из никеля и хрома, их различные микроструктурные механизмы упрочнения диктуют совершенно разные области применения.
Для инженеров и металлургов выбор между этими двумя сортами редко сводится к “лучше” или “хуже” - он сводится к оптимизации для коррозионная стойкость (625) против механическая прочность (718). В этом руководстве анализируются критические различия в металлургии, термической стабильности и обрабатываемости.
Сравнение инконеля 625 и 718
Принципиальное различие заключается в том, как эти сплавы достигают своей прочности.
-
Инконель 625 (UNS N06625) в первую очередь укрепленный твердый раствор сплав. Его прочность обеспечивается за счет упрочняющего эффекта молибдена (Mo) и ниобия (Nb) в никель-хромовой матрице. Для достижения своих свойств он не требует упрочняющей термической обработки, сохраняя отличную пластичность и свариваемость.
-
Инконель 718 (UNS N07718) это закаленные осаждением (закаленный) сплав. Добавление титана (Ti) и алюминия (Al), а также ниобия позволяет сформировать сплав Gamma Double Prime () выпадает в осадок () во время термической обработки. Такая микроструктура обеспечивает исключительно высокий предел текучести.
Различия в химическом составе
| Элемент | Инконель 625 (вес %) | Инконель 718 (вес %) | Влияние на производительность |
| Никель (Ni) | ~58% (мин.) | ~50 - 55% | 625 имеет более высокий уровень Ni для лучшей коррозионной стойкости. |
| Хром (Cr) | 20 - 23% | 17 - 21% | Оба материала обладают превосходной стойкостью к окислению. |
| Молибден (Mo) | 8 - 10% | 2.8 - 3.3% | Ключевое отличие: Высокое содержание Mo в сплаве 625 обеспечивает превосходную стойкость к точечной коррозии. |
| Ниобий (Nb) | 3.15 - 4.15% | 4.75 - 5.5% | Более высокое содержание Nb в 718 способствует упрочнению осадка. |
| Титан/алюминий | < 0,4% | Ti: 0,65-1,15% / Al: 0,2-0,8% | Необходим для процесса возрастного упрочнения сплава 718. |
Механические свойства (типичная комнатная температура)
| Недвижимость | Инконель 625 (отожженный) | Инконель 718 (раствор + старение) |
| Предел текучести (смещение 0,2%) | 414 - 650 МПа | 1034 - 1100 МПа |
| Прочность на разрыв | 827 - 1000 МПа | 1240 - 1350 МПа |
| Твердость (по Роквеллу) | 145 - 220 HB | 331 - 444 HB (36-44 HRC) |
| Удлинение | 30 - 60% (высокая пластичность) | 12 - 21% |
Вердикт: Если ваша задача требует жесткости конструкции при экстремальных нагрузках, то инконель 718 обеспечивает почти вдвое больший предел текучести, чем 625.
Высокотемпературные характеристики Inconel 625 vs 718
Определение понятия “высокая температура” имеет решающее значение при выборе между этими сплавами, поскольку кривые их характеристик значительно расходятся в прошлом. 650°C (1200°F).
1. Разрыв при ползучести и стабильность прочности
Инконель 718 является доминирующим выбором для применения в условиях высоких нагрузок вплоть до 700°C (1300°F). В этом диапазоне Преципитаты эффективно блокируют движение дислокаций, предотвращая ползучесть. Однако при температуре выше 700°C эти осадки становятся нестабильными и огрубевают, что приводит к быстрому снижению механической прочности.
2. Окисление и термическая стабильность
Инконель 625 демонстрирует превосходную стабильность при сверхвысоких температурах (до 982°C / 1800°F). Поскольку она основана на упрочнении твердым раствором, а не осадком, она не страдает от тех же проблем с огрубением, что и 718. Для ненагруженных или малонагруженных компонентов, подвергающихся воздействию сильного нагрева (например, выхлопные каналы или факельные трубы), 625 является более безопасным вариантом.
3. Криогенные характеристики
Оба сплава отлично подходят для криогенной техники, но для криогенных болтов и крепежа часто предпочитают использовать инконель 718, поскольку он сохраняет высокую прочность на разрыв, не становясь хрупким при температурах, близких к абсолютному нулю.
Инконель 625 против 718 Как выбрать
Чтобы упростить процесс принятия решения о закупке, оцените следующие три ограничения:
Сценарий A: Экстремальная коррозия (морская и химическая)
Выберите Inconel 625. Благодаря высокому содержанию молибдена (9%) эквивалентное число сопротивления питтингу (PREN) у 625 значительно выше, чем у 718. Она практически не подвержена хлоридно-ионному стресс-коррозионному растрескиванию.
-
Типичные области применения: Подводные трубопроводы, теплообменники для кислотной обработки, выхлопные системы военно-морского флота.
Сценарий B: высокие статические/циклические нагрузки (аэрокосмическая промышленность и энергетика)
Выберите инконель 718. Когда деталь должна выдерживать высокие обороты или давление без деформации, предел текучести 718 не имеет значения.
-
Типичные области применения: Лопатки газовых турбин, роторы турбокомпрессоров, клапаны высокого давления, камеры тяги ракетных двигателей.
Сценарий C: Изготовление и свариваемость
Выберите Inconel 625. Инконель 718 подвержен “деформационно-стареющему растрескиванию” во время послесварочной термообработки, если с ним не обращаться аккуратно. Напротив, инконель 625 - один из самых свариваемых суперсплавов; он устойчив к межкристаллитному растрескиванию и не требует послесварочного старения для восстановления коррозионной стойкости.
Связанные вопросы и ответы
1. Какой сплав сложнее поддается обработке, Inconel 625 или 718? Инконель 718 обычно труднее поддается обработке. Из-за способности к закалке осадком он быстро упрочняется в процессе резания, что приводит к увеличению силы резания и сокращению срока службы инструмента по сравнению с отожженным Inconel 625.
2. Можно ли использовать Inconel 625 в качестве присадочного металла для сварки Inconel 718? Да. Присадочный металл Inconel 625 (ERNiCrMo-3) часто используется для сварки деталей из Inconel 718, особенно когда сварной шов требует высокой пластичности и коррозионной стойкости для предотвращения растрескивания в зоне термического влияния (HAZ).
3. Является ли инконель 718 магнитным? Нет, как Inconel 625, так и 718 являются немагнитными. Однако сильная холодная обработка или специальная термическая обработка могут иногда вызывать очень незначительную магнитную проницаемость, но для большинства инженерных целей они считаются немагнитными.
