Сплав Хастеллой 718,1

### **Введение в сплав Hastelloy®/INCONEL® 718 и связанные с ним спецификации** **Сплав 718** является первоклассным никель-хромовым суперсплавом, упрочненным добавлением ниобия, молибдена и титана. Это **дисперсионно-упрочняемый** сплав, что означает, что его исключительная прочность достигается за счет специального процесса термообработки, который образует когерентные осадки гамма-двойных простых (γ'') и гамма-простых (γ') фаз. Это придает сплаву 718 выдающееся сочетание высокой прочности на растяжение, ползучесть и разрыв до 1300 ° F (700 ° C), отличной усталостной прочности, а также хорошей стойкости к окислению и коррозии. Ключевым преимуществом сплава 718 является его превосходная свариваемость и стойкость к растрескиванию после сварки, что является общей проблемой для других жаропрочных сплавов, упрочняемых при дисперсионной прочности. На этот сплав распространяются многочисленные международные стандарты на основные металлы и сварочные материалы. --- ### **1. Основной металл: Сплав 718** Деформируемые формы сплава 718, такие как прутки, листы, пластины и проволока, регулируются спецификациями аэрокосмических материалов (AMS) от SAE International. Исправление и уточнение стандартов:*** * **AMS 5755, 5786, 5787:** Эти конкретные стандарты AMS относятся к **Сплав на основе кобальта 188**. Для сплава на основе никеля 718** правильными и распространенными спецификациями AMS являются: * **AMS 5662:** Прутки, поковки и кольца (термически обработанные на раствор и состаренные) * **AMS 5596:** Лист, полоса и пластина (термически обработанные и состаренные в растворе) * **AMS 5832:** Сварочная проволока #### **Химический состав (% по массе, типичный согласно AMS 5662 / UNS N07718):** | Элемент | Минимум | Максимум | | :--- | :--- | :--- | | **Никель (Ni)** | 50.0 | 55,0 | | **Хром (Cr)** | 17,0 | 21.0 | | **Железо (Fe)** | Баланс | --- | | **Ниобий (Nb) + Тантал (Ta)** | 4.75 | 5.50 | | **Молибден (Mo)** | 2.80 | 3.30 | | **Титан (Ti)** | 0.65 | 1.15 | | **Алюминий (Al)** | 0.20 | 0.80 | | **Кобальт (Co)** | --- | 1.00 | | **Углерод (C)** | --- | 0.08 | | **Марганец (Mn)** | --- | 0.35 | | **Кремний (Si)** | --- | 0.35 | | **Медь (Cu)** | --- | 0.30 | | **Бор (Б)** | --- | 0,006 | | **Сера (S)** | --- | 0.015 | | **Фосфор (P)** | --- | 0.015 | * Баланс в основном состоит из железа, что делает его одним из самых богатых железом никелевых суперсплавов. #### **Физические свойства (типичные):** ** Плотность:** 8,19 г/см³ (0,296 фунта/дюйм³) * **Диапазон плавления:** 1260 - 1336 °C (2300 - 2440 °F) *Удельное электрическое сопротивление:** 125 μОм·см при 21°C * ** Коэффициент теплового расширения: ** 13,0 мкм/м·°C (20-100°C) **Теплопроводность:** 11,4 Вт/м·К при 100°C * **Модуль упругости (модуль Юнга):** 205 ГПа (29,8 x 10⁶ фунт/кв. дюйм) при 21°C #### **Механические свойства (типичные при комнатной температуре согласно AMS 5662 - старое состояние):** * **Прочность на разрыв: ≥ 1310 МПа (190 фунтов на квадратный дюйм) * **Предел текучести (смещение 0,2%):** ≥ 1035 МПа (150 ksi) *Удлинение:** ≥ 12% --- ### **2. Сварочные материалы: ERNiFeCr-2 и ENiFeCr-2** Для сварки сплава 718 используются согласующие по составу сварочные электроды и проволока. Они стандартизированы AWS и ASME. Сварочный металл также подвержен дисперсионному упрочнению и, как правило, требует термической обработки после сварки (PWHT) для достижения оптимальных свойств. #### **Основные стандарты для сварочных материалов:** **AWS A5.14 / ASME SFA-5.14:** Спецификация на никелевые и никелевые сплавы без сварочных электродов и стержней. **Продукт:** **ERNiFeCr-2** (Неизолированная сварочная проволока для процессов GTAW/TIG, GMAW/MIG, SAW). **AWS A5.11 / ASME SFA-5.11:** Спецификация на никелевые сварочные электроды для дуговой сварки в защитном металле. * **Продукт:** **ENiFeCr-2** (Покрытые электроды для сварки SMAW/Stick). #### **Химический состав сварочных изделий (% по массе, требования AWS к ERNiFeCr-2):** | Элемент | ERNiFeCr-2 (AWS A5.14) | | :--- | :--- | | **Никель (Ni)** | 50,0 - 55,0 | | **Хром (Cr)** | 17,0 - 21,0 | | **Железо (Fe)** | Баланс | | **Ниобий (Nb) + Тантал (Ta)** | 4.75 - 5.50 | | **Молибден (Mo)** | 2.80 - 3.30 | | **Титан (Ti)** | 0,75 - 1,20 (0,65 - 1,15 для ENiFeCr-2) | | **Алюминий (Al)** | 0,20 - 0,80 (0,70 максимум для ENiFeCr-2) | | **Кобальт (Co)** | 1.00 макс. | | **Углерод (C)** | 0,08 макс. | | **Марганец (Mn)** | 0,35 макс. | | **Кремний (Si)** | 0,35 макс. | | **Медь (Cu)** | 0.30 макс. | | **Бор (Б)** | *Не указано* | | **Сера (S)** | 0,015 макс. | | **Фосфор (P)** | 0,015 макс. | --- ### **Применение продукта** Уникальное сочетание высокой прочности, технологичности и свариваемости сплава 718 делает его незаменимым в самых сложных условиях: * **Аэрокосмические и реактивные двигатели (первичный рынок):** * Лопатки, диски и валы турбин * Секции компрессора (кольца, корпуса, лопасти) * Компоненты форсажных камер * Криогенные топливные баки и конструкции * **Нефтегазовая промышленность:** * Забойные компоненты скважин (подвески, уплотнения, клапаны) * Подводное оборудование (коллекторы, елки) * Высокопрочные крепежные элементы для работы в кислом состоянии ***Электроэнергии:** * Компоненты газовых турбин * Компоненты активной зоны ядерного реактора * ** Ракетные двигатели и космические корабли:** * Детали ракетных двигателей на жидком топливе * Конструкционные элементы для ракет-носителей --- ### **Сводка международных стандартов** | Форма продукта | Стандарт | Руководящий совет | Обозначение | | :--- | :--- | :--- | :--- | | **Прутки, поковки, кольца** | АМС 5662 | Международная САЕ | Сплав 718 (Состаренный) | | **Лист, полоса, плита** | АМС 5596 | Международная САЕ | Сплав 718 (Состаренный) | | **Сварочная проволока** | АМС 5832 | Международная САЕ | Сплав 718 | | **Оголенная сварочная проволока** | AWS A5.14 / ASME SFA-5.14 | Американское общество сварки / ASME | **ERNiFeCr-2** | | **Покрытые электроды** | AWS A5.11 / ASME SFA-5.11 | Американское общество сварки / ASME | **ENiFeCr-2** | | ** Стержень и форма** | ASTM B637 | ASTM Интернэшнл | UNS N07718 | | **Тарелка, лист, полоса** | ASTM B670 | ASTM Интернэшнл | UNS N07718 | ** "INCONEL" является зарегистрированным товарным знаком Special Metals Corporation. "Hastelloy" является зарегистрированным товарным знаком компании Haynes International, Inc. В то время как сплав 718 чаще ассоциируется с брендом INCONEL, его часто называют обобщенно. Упомянутые спецификации представляют собой отраслевые стандарты, используемые для определения технических требований к закупкам и обеспечению качества.

Упаковка Стандартная упаковка: Типичная оптовая упаковка включает в себя паллетированный пластик 5 галлонов/25 кг. ведра, бочки с фиброй и сталью до 1 тонны супермешков в полных контейнерах (FCL) или грузовиках (T/L). Исследуемые и отобранные количества, а также гигроскопичные, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут быть упакованы в условиях аргона или вакуума. Растворы упаковываются в полипропиленовые, пластиковые или стеклянные банки объемом до 3256 галлонов для жидкости на поддонах Специальная упаковка доступна по запросу.