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InconelX-750品種 分類 規格
InconelX-750鋼錠 母合金 Φ70~Φ290
電渣錠 Φ70~Φ600
InconelX-750鍛材 圓材 Φ30~Φ350
矩形材 30x30 ~ 350x350
InconelX-750熱軋材 餅、套筒、法蘭、環 協議
圓材 Φ8.5~Φ80
扁材 4x60 ~ 50x300
InconelX-750"冷拉
（磨光）" 棒 Φ2~Φ60
InconelX-750絲材 圓絲 Φ0.1~Φ8
異型絲 協議
InconelX-750鋼管 荒管 Φ76~Φ200
"冷拉
冷軋管" Φ6.0 x?0.6mm?~Φ200 x?20mm
InconelX-750冷軋帶 0.1 x 3.5 x L ~ 20 x 200 x L
InconelX-750板材 0.7≤T≤25，W≤1200，L≤300
InconelX-750
鎳基變形高溫合金
美國牌號：InconelX-750
中國牌號：GH145GH4145
德國牌號：NiCr15Fe7TiAl
法國牌號：NC15FeTNbA
日本牌號：NCF750
一、InconelX-750 概述
InconelX-750合金主要是以γ′[Ni3(Al、Ti、Nb)]相進行時效強化的鎳基高溫合金，在980℃以下具有良好的耐腐蝕和kangyang化性能，800℃以下具有較高的強度，540℃以下具有較好的耐松弛性能，同時還具有良好的成形性能和焊接性能。該合金主要用于制造航空發動機在800℃以下工作并要求強度較高的耐腐蝕的環形件、結構件和螺栓等零件、在540℃以下工作的具有中等或較低應力并要求耐松弛的平面彈簧和螺旋彈簧。還可用于制造氣輪機渦輪葉片等零件。可供應的品種有板材、帶材、棒材、鍛件、環形件、絲材和管材。
1.1 InconelX-750 材料牌號 InconelX-750
1.2 InconelX-750 相近牌號 GH145GH4145(中國),NiCr15Fe7TiAl(德 國),NC15FeTNbA(法國),NCF750（日 本）
1.3 InconelX-750 材料的技術標準
1.4 InconelX-750 化學成分 見表1-1。
表1-1 %
C
Cr
Ni+Co
Al
Ti
Fe
Nb+Ta
Co
Mn
Si
S
Cu
P
不大于
≤0.08
14.0～17.0
≥70.0
0.40～1.00
2.25～2.75
5.00～9.00
0.70～1.20
1.00
1.00
0.50
0.010
0.50
0.015
注：表中Mn、Si為棒、鍛件、環形件和絲材含量，板材、帶材和管材為：ω(Mn)≤0.35%,ω(Si)≤0.35%。
1.5 InconelX-750 熱處理制度 板、帶、管材供應狀態的固溶熱處理制度980℃±15℃，空冷。材料及零件的中間熱處理制度，可分別選擇下列工藝進行熱處理。
退火：955～1010℃，水冷。
焊接件焊接前退火：980℃，1h。
焊接件消除應力退火：900℃,保濕2h。
消除應力退火：885℃±15℃，24h,空冷。
1.6 InconelX-750 品種規格與供應狀態 可以供應各種規格的棒材、鍛件、環形件、熱軋板、冷軋板、帶材、管材和絲材。
板材和帶材一般于熱軋或冷軋、退火或固溶、酸洗拋光后供應。
棒材、鍛件和環形件可于鍛態或熱軋狀態供應；也可于鍛后固溶處理供應；棒材可于固溶后磨光或車光供應，當訂單有要求時，可于冷拉狀態就位。
管材于固溶處理并清除氧化皮后供應。
絲材可于固溶狀態供應；對于標稱直徑或厚度在6.35mm以下的絲材，可固溶后并以50%～65%的冷拉變形供應；標稱直徑或邊長大于6.35mm的絲材，固溶處理后以不小于30%的冷拉變形供應。對于標稱直徑或邊長不大于0.65mm的絲材，根據要求固溶處理后以不小于15%的冷拉變形供應。
1.7 InconelX-750 熔煉與鑄造工藝 合金采用電弧爐加真空自耗重熔、真空感應加電渣、電渣加真空自耗重熔或真空感應加真空自耗重熔。
1.8 InconelX-750 應用概況與特殊要求 該合金主要用于制造航空發動機工作溫度在540℃以下的耐腐蝕的平面波形彈簧、周向螺旋彈簧、螺旋壓簧、彈簧卡圈和密封圈等零件。
二、Inconel X-750 物理及化學性能
2.1 Inconel X-750 熱性能
2.1.1 Inconel X-750 熔化溫度范圍 1395～1425℃。
2.1.2 Inconel X-750 熱導率 見表2-1。
表2-1[1]
θ℃
50
100
300
500
900
λ（W（m·℃））
14.7
15.9
20.1
25.1
37.3
2.1.3 Inconel X-750 線膨脹系數 見表2-2。
表2-2[2]
θ℃
20～200
20～300
20～400
20～500
20～600
20～700
20～800
α10-6℃-1
13.1
13.5
14.1
14.4
15.0
15.6
16.2
2.2 Inconel X-750密度 ρ=8.25gcm3[7]。
2.3 Inconel X-750電性能 50℃時的電阻率ρ=1.22×10-6Ω.m[6]。
三、InconelX-750力學性能
InconelX-750技術標準規定的帶材、板材和管材的室溫力學性能見表3-1。
表3-1
品種
規格δmm
熱處理制度
σbMPa
σP0.2MPa
δ4D%
φ%
HRC
帶材
交貨狀態
≤930
-
≥18
-
-
交貨狀態＋730℃±10℃，8h，爐冷55℃h或空冷到620℃±10℃，8h，空冷，總時效時間不小于18h
≥1105
-
≥12
-
≥30
板材
≤0.60
交貨狀態
≤930
≤515
≥30
-
-
0.60
≤930
≤515
≥35
-
-
板材
交貨狀態＋730℃±10℃，8h，爐冷55℃h或空冷到620℃±10℃，8h，空冷，總時效時間不小于18h
≥1170
≥795
≥18
-
≥32
管材
交貨狀態
≤965
≤550
≥35
-
-
交貨狀態＋730℃±10℃，8h，爐冷55℃h或空冷到620℃±10℃，8h，空冷，總時效時間不小于18h
≥1170
≥790
≥15
-
-
注：交貨狀態為固溶980℃±15℃，保溫適當時間，空冷或快冷，去除氧化皮。
InconelX-750技術標準規定的絲材的室溫力學性能見表3-2。
表3-2
品種
規格mm
熱處理制度
圓形絲
方或扁形絲
σbMPa
σbMPa
絲材
≤6.35
A類，交貨狀態
≥1310
≥1210
6.35～15.88
≥1110
≥1110
≤0.65
B類，交貨狀態
≤1030
0.65～12.70
895～1140
≥0.30～6.35
A類，交貨狀態＋650℃±10℃,4h,空冷
≥1520
6.35～10.60
≥1380
10.60～15.90
≥1240
≥0.30～6.35
A類，交貨狀態＋1150℃±10℃，2h，空冷，＋840℃±10℃，24h，空冷，＋650℃±10℃，20h，空冷
≥1030
6.35～15.90
≥1000
≤0.65
B類＋730℃±10℃,16h，空冷
≥1070
0.65～12.70
≥1140
注：交貨狀態，絲材在冷拉至成品前，在1090～1200℃內的某一溫度固溶處理，然后按下述規定進行冷拉；
A類：標稱直徑或邊長不大與6.35mm的絲材，冷拉變形量為50%～65%；標稱直徑或邊長大于6.35mm的絲材，冷拉變形量為30%以上。
B類：標稱直徑或邊長不大于0.65mm的絲材，冷拉變形量為15%左右。
InconelX-750棒材、鍛材和環形件標準規定的持久性能見表3-3。
表3-3[3]
θ℃
σMPa
th
δ4D%
730℃±3℃
362
≥23
≥5
四、Inconel X-750 組織結構
4.1 Inconel X-750相變溫度 γ′相開始析出溫度約為600℃，析出峰約為800℃，900℃開始回溶，到970℃時幾乎全部溶解。
4.2 Inconel X-750時間-溫度-組織轉變曲線
4.3 Inconel X-750合金組織結構 合金經標準熱處理后，其組織由γ基體、Ti(C、N)、Nb(C、N)、M23C6碳化物和γ′[Ni3(Al、Ti、Nb)]相組成，γ′含量大約為14.5%，是合金的主要強化相。
五、 InconelX-750工藝性能與要求
5.1 InconelX-750成形性能 合金的鍛造溫度在1220～950℃之間均易成形。鋼錠開坯鍛造，其加熱溫度可在1200℃，為了使終鍛件或棒材獲得良好的組織和性能，隨后的鍛造加熱溫度應在相應較低的溫度下進行。終鍛溫度應不低于950℃。該合金在劇烈成形工序后應進行固溶處理。
5.2 InconelX-750焊接性能 合金具有較好的焊接性能，可進行各種焊接，但對大截面的零件較難進行熔焊，而對小截面零件和薄板焊接性能較好。焊接必須在退火或固溶處理后進行，焊后應進行消除應力處理，采用980℃，保濕0.5h或900℃保濕2h。焊接組合件隨后進行時效處理，可獲得近似*熱處理狀態的強度。
5.3 InconelX-750零件熱處理工藝 零件的熱處理應在無硫的中性或還原性氣氛中進行，以免發生硫化。零件應避免在870～650℃之間進行“熱-冷”處理，對于大截面的零件，為了防止裂紋，固溶處理后應在空氣中冷卻。
成品零件終熱處理：
對于在600℃以上工作、要求zuijia持久蠕變性能的零部件：
固溶：1150℃±15℃,保溫2～4h,空冷；
時效：845℃±15℃，保溫24h，空冷+705℃±15℃,保溫24h,空冷。
對于在600℃以下工作、要求zuijia室溫和高溫拉伸性能的零部件：
固溶：980℃±15℃,保溫1h,空冷；
時效：730℃±15℃，保溫8h，以50℃h爐冷到620℃±10℃,保溫8h,空冷。
環形件一般采用下述熱處理制度：
固溶：1095℃±15℃,保溫2-4h,空冷；
時效：845℃±15℃，保溫24h，空或爐冷到+705℃±15℃,保溫20h,空冷。
棒材和鍛件在600℃以下溫度使用時，采用下述制度進行熱處理：
均勻化：885℃±15℃,保溫24h,空冷；
時效：705℃±15℃，保溫20±1h,空冷。
退火狀態的板材和帶材及做彈簧用的板帶和絲材可采用下述制度進行熱處理：
時效：1）705℃±15℃,保溫22h,空冷；
2）760℃±10℃，保溫1h,空冷。
固溶：980℃±15℃,保溫1h,空冷；
時效：730℃±10℃，保溫8h，以50℃h爐冷到+620℃±10℃,保溫8h,空冷。
5.4 InconelX-750表面處理工藝
5.5 InconelX-750切削加工與磨削性能 合金可以在各種狀態下進行機械加工，退火或固溶狀態下機械加工性能良好。
鑄造高溫合金葉輪：發動機中,高溫合金葉輪位于燃燒室和導向器之后,葉片必須工作于高溫腐蝕性燃氣環境中,承受高溫腐蝕性氣體的直接沖擊和因此帶來的*的熱應力和機械應力,容易發生蠕變斷裂。此外,葉輪工作時,轉數*,導致輪盤部位遭受巨大的機械應 力,輪盤容易開裂。 早期,葉輪的制造方法是將鍛造盤和鑄造葉片通過機械加工然后裝配在一起。這種制造方法周期長,成本高,裝配精度不易保證。為了降低葉輪的制造成本,20世紀60年代末出現了將葉片和輪盤連在一起整體鑄造的技術,當時主要用作地面渦輪增壓器葉輪。隨著鑄造工藝水平的提高,整鑄技術擴大應用到航空發動機上。目前1500kW以下的小型渦軸發動機廣泛采用軸向和徑向整體鑄造葉輪。這不僅降低了葉輪的制造成本,而且避免了榫頭裝配的應力 。隨著鑄造技術和高溫合金材料 的飛速發展,人們已經可以獲得所期望的特定顯微 組織的整鑄葉輪.
隨著航空科學技術的進步和發展,航空發動機的性能不斷日益完善和提高,正朝著高推重比、高推力和低油耗、長使用壽命的方向發展。與十年前相比,航空發動機的功率提高了25%,推重比達到(12~15),燃油消耗降低了30%~50%,渦輪進口溫度超過了2000??。做為航空發動機核心部分的渦輪(工作葉片與渦輪盤),它的工作條件是相當惡劣,各種發動機用整體鑄造葉輪,,其渦輪工作葉片同時承受高溫、燃氣腐蝕、離心力、彎曲應力、熱應力、振動和熱疲勞的作用,因此要求葉片除了應具有良好的性、耐腐蝕能力和足夠高的強度外,還應具有良好的機械疲勞、熱疲勞性能以及足夠的塑性和沖擊韌性。而渦輪盤部分雖然工作溫度比工作葉片低,但其應力條件異常復雜,輪轂和輻板等各部位所受應力、溫度、介質作用程度不同,因此對渦輪盤的基本性能要求為:高的屈服強度、抗拉強度和塑性,足夠的持久、蠕變強度和低循環疲勞強度,良好的耐蝕性能和組織穩定性?；趯u輪的工作葉片和渦輪盤的不同性能要求,大中型航空發動機的渦輪制造方法是將渦輪盤和工作葉片分別單獨制造,然后機械加工裝配在一起形成渦輪。這種制造方法可以有針對性的將工作葉片和渦輪盤選用不同的合金材料。一般采用GH高溫合金系列和K高溫合金系列精鑄而成。
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