Alloy718热处理和机械性能

Alloy 718 概述

Alloy 718（UNS N07718/W.Nr. 2.4668）是一种高强度、耐腐蚀的镍铬材料，使用温度范围为-423°至1300°F（约-250℃至700℃）。
合金Alloy 718的典型成分：

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Alloy 718这种可时效硬化的合金可以轻松加工，甚至加工成复杂的零件。它在焊接特性上表现出色，尤其是抗焊后裂纹的能力。Alloy 718的加工容易性、经济性以及良好的拉伸、疲劳、蠕变和断裂强度，使其在广泛的应用领域中得到使用。这些应用包括液体燃料火箭的部件、环、外壳和各种飞机及地面燃气涡轮发动机的成型薄板零件，以及低温储罐。它也用于紧固件和仪表零件。

热处理和机械性能

对于大多数应用，Alloy 718被指定为：固溶退火和沉淀硬化（沉淀硬化、时效硬化、沉淀热处理是同义术语）。Alloy 718通过在金属基体中沉淀次生相（例如γ'和γ''）来硬化。这些镍（铝、钛、铌）相的沉淀是通过在1100至1500°F（约590至815℃）的温度范围内进行热处理而诱导的。为了使这种冶金反应正确发生，时效成分（铝、钛、铌）必须处于固溶状态（溶于基体中）；如果它们以其他相沉淀或以其他形式结合，它们将无法正确沉淀，合金的强度将无法实现。为了执行这一功能，材料首先必须进行固溶热处理（固溶退火是同义术语）。
Alloy 718通常使用两种热处理：

• 在1700-1850°F（约930-1010℃）固溶退火，随后快速冷却，通常用水，然后在1325°F（约715℃）进行沉淀硬化8小时，炉冷至1150°F（约620℃），在1150°F（约620℃）保持总共18小时的时效时间，随后空气冷却。
• 在1900-1950°F（约1040-1065℃）固溶退火，随后快速冷却，通常用水，然后在1400°F（约760℃）进行沉淀硬化10小时，炉冷至1200°F（约650℃），在1200°F（约650℃）保持总共20小时的时效时间，随后空气冷却。

如果材料需要机械加工、成型或焊接，它通常以厂退火或应力消除状态购买。然后，在最柔软的状态下加工材料。加工完成后，可以根据适用的规格要求进行热处理。

其他热处理

Alloy 718也用于油田应用。这种材料是根据NACE规格MR0175生产的，该规格要求固溶退火和时效的材料最大硬度值为40HRC。这种材料通常在1850-1900°F（约1010-1040℃）固溶热处理并在1450°F（约790℃）时效6到8小时并空气冷却。下表显示了这种材料将满足的机械性能。

室温拉伸性能

以下数据代表了上述退火和时效处理对各种产品室温性能的影响。更多的性能在“高低温拉伸性能”、“疲劳强度”和“焊接性能”部分下展示。
热加工产品下图显示了在1750°或1950°F退火的热轧圆棒的性能。

下图给出了在1750°或1950°F退火及其相关的时效处理对直径范围的棒材的影响。

下图比较了两种不同的退火和时效计划对热轧圆棒的影响。

下图给出了直接时效（1325°F/在温度下的时间，8小时，F.C.至1150°F，保持在1150°F总共18小时的时效时间）对各种尺寸样品的影响。

下图显示了在1700°F退火和时效的圆盘锻造样品取自不同位置的性能。