INCO718高温合金钎焊工艺研究
惯性摩擦焊焊接不同的镍基高温合金720Li和IN718(DOC)
本科毕业设计英文翻译专业名称：材料成型及控制工程学生姓名：指导教师：完成时间：本科毕业设计英文翻译指导教师评阅意见学生姓名：班级：得分：惯性摩擦焊焊接不同的镍基高温合金720Li和IN718 Z.W. HUANG, H.Y. LI, M. PREUSS, M. KARADGE, P. BOWEN, S. BRAY, andG.BAXTER摘要：本文介绍了镍基高温合金720Li和IN718惯性摩擦焊接头一个全面的显微结构的表征。
研究在焊接以及焊后热处理的条件下进行。
详细的金相分析展现了在惯性焊合金720Li和IN 718中硬度资料与呈现的沉淀相形态改变的关系。
该研究论证了镍基高温合金720Li和IN 718的惯性摩擦焊焊缝区形成了一个没有微孔和裂纹以及明显的化学迁移的焊接。
然而，在不同的焊接每一侧观察到晶体结构方面以及析出相的分布变化有本质的区别。
含有高体积分数γ′的合金720Li相对于以γ″为主要强化相的合金IN718展现出更宽的热影响区。
合金720Li由于γ′的损耗，焊态下在焊缝附近仅仅出现了一个很小的硬度波谷，然而γ″强化合金IN718出现了一个无沉淀的焊接软化区。
这个异种型材焊接在合金720Li的一个典型退火温度——760℃进行焊后热处理，结果导致一个在焊接区两侧出现了一个强的热影响区。
对比焊态以及焊后热处理状态，同时发现IN718在去应力处理后处于过度时效的状态。
关键字：镍基高温合金、惯性摩擦焊、沉淀相、热处理1引言惯性摩擦焊是一种固态焊接方法，可以用来焊接含有高体积分数γ′的镍基高温合金或者不同类型的镍基高温合金。
在惯性摩擦焊过程中，一部分连接在旋转的飞轮上，而第二部分即不旋转部分在轴向力的作用下与旋转部分接触。
然后，储存在旋转飞轮的动能在两部分接触表面转化为热能。
通过这种方式，在接触表面产生足够的高温，与扭矩和轴向压力一起作用下，导致材料挤出完成焊接。
由于适用于大批量生产，人们认为惯性摩擦焊是一种具有优势的加工方法。
关于718高温合金讨论解读
LRF+HT后 GA粉末成形试样的硬度测试结果：HRC 41; 40.5 GA粉末成形试样沉积态的硬度HRC17 PREP粉末成形试样沉积态的硬度测试结果HRC21 LRF+HT后PREP粉末成形试样布氏硬度值HB为401 相当于HRC43.6 锻件技术标准规定布氏硬度值HB为346～450 试样热处理(HT)： 均匀处理：1080℃, 1.5 h AC 固溶处理：980℃, 1 h AC 时效处理：720 ℃, 保温8 h →炉冷56 ℃/h→620℃, 8 h AC
LRFGAIN718 +HT LRFPREPIN718 +HT Cast IN718
650℃/620 MPa
9
2.8
650℃/620 MPa
186
1.6
650℃/620 MPa
≥23
≥3
存在问题
部分力学性能的重复性和可靠性 持久塑性偏低问题的解决(δ相的控制） 疲劳及蠕变性能没有做 强化机理的近一步深入研究
固溶处理 时效处理 热处理对材料性能 材料晶粒粗化，晶界和晶内均 （1010～1065） 720℃±5℃，8h，以50 无δ相，存在缺口敏感性，但 ℃±10℃，1h，油 ℃/h炉冷至620 ±5℃，8h， 对提高冲击性能和抗低温氢脆 冷、空冷或水冷 空冷 有利 （950～980） 720℃±5℃，8h，以50 材料晶界有δ相，有利于消除 ℃±10℃，1h，油 ℃/h炉冷至620 ±5℃，8h， 缺口敏感性，是最常用热处理 冷、空冷或水冷 空冷 制度，也称为标准热处理制度 720℃±5℃，8h，以50 材料中的δ相较少，能提高材 ℃/h炉冷至620 ±5℃，8h， 料的强度和冲击性能。该制度 空冷 也称为直接时效热处理制度
车削加工镍基高温合金Inconel 718的加工工艺优化
车削加工镍基高温合金 Inconel 718的加工工艺优化摘要：在镍基高温合金的高速端面车削加工中，在某些特定的切削条件下，从被加工材料下分离出来的切屑会和已加工表面发生粘连，从而在工件表面上形成类似于毛刺的现象。
这种现象使得被加工表面的加工质量急剧下降，具体体现在表面光洁度的下降。
当冷却液被使用的时候，这种情况会有所改进，但是也依然存在。
用户反映在使用高温合金刀具切削 Inconel 718时，大量的工件发生此种现象，为此，在实验室开展了切削实验，对切屑的样品进行了成分分析，通过能谱分析，确定了毛刺的成分，并开展了针对不同切削参数下的切削实验，并对不同切削条件下的表面质量进行了检测。
综合以上实验和分析成果，通过对切削参数的优化，对切屑的流向和形式进行控制，从而抑制了粘接毛刺的产生，保证了产品表面质量。
关键词：高温合金高速车削毛刺工艺优化前言高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料；并具有较高的高温强度，良好的抗氧化和抗腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。
高温合金为单一奥氏体组织，在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性。
基于上述性能特点，且高温合金的合金化程度较高，又被称为“超合金”，是广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船的一种重要材料。
按基体元素来分，高温合金又分为铁基、镍基、钴基等高温合金。
铁基高温合金使用温度一般只能达到750~780℃，对于在更高温度下使用的耐热部件，则采用镍基和难熔金属为基的合金。
镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位，它广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机最热端部件。
若以150MPA-100H持久强度为标准，而目前镍合金所能承受的最高温度〉1100℃，而镍合金约为950℃，铁基的合金〈850℃,即镍基合金相应地高出150℃至250℃左右。
所以人们称镍合金为发动机的心脏。
目前，在先进的发动机上，镍合金已占总重量的一半，不仅涡轮叶片及燃烧室，而且涡轮盘，甚至后几级压气机叶片也开始使用镍合金。
Inconel718(N07718、NC19FeNb)镍基合金 高温合金
上海商虎/张工：158 –0185 -9914材料牌号：Inconel718镍基合金美国牌号：NO7718德国牌号：W.Nr.2.4668/NiCr19Fe19Nb5法国牌号：Nc19FeNb一、Inconel718（N07718）镍基合金概述：Inconel718合金是以体心四方的γ"和面心立方的γ′相沉淀强化的镍基高温合金，在-253～700℃温度范围内具有良好的综合性能,650℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位,并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能,以及良好的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性，能够制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能、石油工业中，在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。
该合金的另一特点是合金组织对热加工工艺特别敏感，掌握合金中相析出和溶解规律及组织与工艺、性能间的相互关系，可针对不同的使用要求制定合理、可行的工艺规程，就能获得可满足不同强度级别和使用要求的各种零件。
供应的品种有锻件、锻棒、轧棒、冷轧棒、圆饼、环件、板、带、丝、管等。
可制成盘、环、叶片、轴、紧固件和弹性元件、板材结构件、机匣等零部件在航空上长期使用。
1、Inconel718材料牌号：Inconel718。
2、Inconel718相近牌号：Inconel718(美国),NC19FeNb(法国)。
3、Inconel718材料的技术标准4、Inconel718化学成分：该合金的化学成分分为3类：标准成分、优质成分、高纯成分，见表1-1。
优质成分的在标准成分的基础上降碳增铌，从而减少碳化铌的数量，减少疲劳源和增加强化相的数量，提高抗疲劳性能和材料强度。
同时减少有害杂质和气体含量。
高纯成分是在优质标准基础上降低硫和有害杂质的含量，提高材料纯度和综合性能。
核能应用的Inconel718合金，需控制硼含量（其他元素成分不变），具体含量由供需双方协商确定。
当ω（B）≤0.002%时，为与宇航工业用的Inconel718合金加以区别，合金牌号为Inconel718A。
关于718高温合金讨论
报告人：赵晓明 2007.12.14
镍基高温合金的相元素组成及作用
镍基高温合金的相结构及化学计量式
镍基高温合金的两种主要强化相结构
AMS5596A标准规定IN718的成分
使用温度在540－705℃
IN718的温度时间转变（TTT)曲线
1150℃1h水淬后的（TTT)曲线
无
文献中报道的IN718热处理制度
低温固溶＋时效 （927～1010℃）固溶 10-60min，空冷，718℃×8h炉冷 +620℃×18h空冷。 高温固溶＋时效 （1038～1066℃）固溶 10-60min，空冷，760℃×10h炉 冷+649℃×20h空冷。 适用于初始晶粒比较大的铸造合金，不适应于晶粒较小的 锻造合金。δ相熔解会促进晶粒长大
镍基高温合金强化机理
固溶强化 沉淀强化（最高70％的沉淀相） 1.沉淀相的数量是获得强化效果的 基本条件－通过冷速的调整。 2.沉淀相大小是一个非常重要的 参 量。存在一个临界质点尺寸，临界 尺寸处可以获得最大的强化效果。 3.沉淀相的形貌和质点间距。
质点尺寸对Ni－Cr－Al－Ti 性能的影响 合金
IN718激光立体成形件
IN718薄壁试样件
IN718空心叶片
IN718激光成形、焊接性良好
不同粉末特性LSFIN718的熔凝组织
GA激光沉积试样组织
PREP激光沉积试样组织
LSF制备IN718的性能提高与改善
Material condition（25℃） GAGH4169 As-deposited LRFGAGH4169+HT LRFPREPGH4169+HT Wrought UTS[MPa] 845 1240 1360 1340 %0.2YS [MPa] 590 1133 1170 1100 %0.2YS [MPa] 935 985 930 EL[%] 11 9 18 12 EL[%] 8 21 12 RA[%] 26 16 26 15 RA[%] 13 26 15
高稳定性IN718合金设计及组织性能研究（精品论文）
北京科技大学硕士学位论文织稳定性。
合金３次于合金４，但与合金１、５相比，仍析出较多的ｒ和较少的６相，因此，合金３的组织稳定性应该也比合金１及合金５要好。
３．２标准热处理态组织分析图３－２为合金１－５经标准热处理后的ＳＥＭ照片，其中左侧图为低倍率放大，右侧为高倍率放大图。
由照片可以看出合金ｌ无论是在晶界附近还是晶界内都有白色条状相析出，局部区域条状相析出密集，几乎已经连成片层状，文献指出ＩＮ７１８合金中有可能存在Ｔｌ相，由于６相和＇１相的形貌基本均为片状，所以很难从组织观察中分开。
但６相中Ｎｂ元素含量较高，Ｔ１相中Ｔｉ元素含量较高，所以对图３．２（ｂ）中沿晶界分布的较粗大的白色片状相进行能谱分析（图３．３），结果发现其化学成分以Ｎｉ、Ｃｒ、Ｎｂ为主，Ｎｂ的含量较高，因此这种沿晶界分布的粗大相应为６相。
合金２在维持合金１其它元素含量基本不变的条件下加入了１．５２ｗｔ％的固溶强化元素ｗ，从图３嘎ｃＸｄ）中可以看出晶内的条状６相比合金ｌ有明显的减少，晶界的析出相较少，没有像合金ｌ的晶界一样连成网状，这表明ｗ的调整可以在一定程度上改变合金中相的析出状态；合金３、４提高了Ａｌ、可含量，但不同的是合金４中Ａｌ的加入量更多同时还加入了与合金２等量的ｗ，从组织形貌上看合金３与４也有很大的区别，合金３中６相为短棒状或针状魏氏体组织，在晶界分布比较密集同时向晶内扩展，合金４中６相的析出形貌与前面几组合金完全不同，呈现晶界颗粒状分布特征，文献表明晶界颗粒状６相对持久性能及加工塑性都会产生有利的影响；合金５将微量元素Ｐ的含量从０．００８％提高到０．０１９０６并加入了少量Ｃｏ，其它元素基本维持ＩＮ７１８合金的标准成分。
Ｐ可以与同为微量元素的Ｂ产生交互作用提高晶界性能，同时也有可能改善持久及蠕变性能，但Ｐ与Ｂ不会影响晶内组织的形貌，从本次试验（图３－２０）０））也可以看出合金５在基本组织方面与合金１并无大的差别，晶界晶内６相仍为针状析出，有关持久性能方面的比较将在下面力学测试中讨论。
【研究】N07718(2.4668)成分、性能、性能...
上海钢研-张工：158–O185-9914Inconel718合金是含铌、钼的沉淀硬化型镍铬铁合金，在650℃以下时具有高强度、杰出的耐性以及在高低温环境均具有耐腐蚀性。
供货状态可所以固溶处理或沉淀硬化态。
具有以下特性●易加工性●在700℃时具有高的抗拉强度、疲劳强度、抗蠕变强度和断裂强度●在1000℃时具有高抗氧化性●在低温下具有安稳的化学功能●杰出的焊接功能应用范畴由于在700℃时具有高温强度和优秀的耐腐蚀功能、易加工性，可广泛应用于各种高要求的场合。
●汽轮机●液体燃料火箭●低温工程●酸性环境●核工程相近商标GH4169、GH169（我国）、NC19FeNb（法国）、NiCr19Fe19Nb5、Mo3（德国）、NA 51（英国）Inconel718、UNS NO7718(美国） NiCr19Nb5Mo3(ISO)化学成份物理功能Inconel 718物理功能：Inconel 718力学功能：(在20℃检测机械功能的最小值)Inconel 718出产执行规范：密度密度ρ=8.24g/cm3熔化温度规模熔化温度规模1260～1320℃加工和热处理Inconel718合金在机械加工范畴属难加工资料。
预热工件在加热之前和加热进程中都必须进行外表整理，坚持外表清洁。
若加热环境含有硫、磷、铅或其他低熔点金属，Inconel718合金将变脆。
杂质来源于做符号的油漆、粉笔、润滑油、水、燃料等。
燃料的硫含量要低，如液化气和天然气的杂质含量要低于0.1%，城市煤气的硫含量要低于0.25g/m3，石油气的硫含量低于0.5%是理想的。
加热的电炉最好要具有较准确的控温才能，炉气必须为中性或弱碱性，应避免炉气成分在氧化性和还原性中波动。
热加工Inconel718合金适宜的热加工温度为1120-900℃，冷却方法可所以水淬或其他快速冷却方法，热加工后应及时退火以确保得到杰出的功能。
热加工时资料应加热到加工温度的上限，为了确保加工时的塑性，变形量到达20%时的终加工温度不应低于960℃。
INCONEL 718(GH4169)高温合金的发展与工艺
INCONEL 718(GH4169)高温合金的发展与工艺齐欢【摘要】Since its invention and initial application in gas turbine components in the early 60's of 20th century at INCO Huntington Alloys (now called Special Metals Co. ), INCONEL 718 alloy (IN718) has become the most widely used nickel based superalloy in the aircraft engine industry. It was used in many critical aircraft engine components, accounting for over 30% of the total finished component mass of a modern aircraft engine. This article reviews IN718 alloy development history, its mechanical properties, long-term thermal stabilities, industrial processing methods, and current developing substitute alloys for enhanced thermal stability.%INCONEL 718合金(IN718)自从20世纪60年代初在美国的INCO Huntington Alloys(现为Special Metals Co.)被发明并应用于涡轮零部件制造后,已成为航空发动机历史上应用最为广泛的镍基高温合金材料.现代飞机发动机上超过30％(质量分数)的关键零部件由718合金制成.本文回顾了718合金在航空发动机上的应用历史,对该合金的基本力学性能、高温稳定性,以及目前国外应用的铸、锻制造工艺现状做了综述.对国外正在研究的新型IN718衍生替代合金的发展现状进行了介绍.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】9页(P92-100)【关键词】INCONEL 718;镍基合金;718Plus;航空发动机【作者】齐欢【作者单位】上海交通大学密西根学院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】V252INCONEL 718高温合金（简称IN718）在航空发动机上的应用已经走过了半个世纪。