了解镍铬铁合金Inconel600/601/625/718等性能参数

Inconel® 变体是主要由镍、铬、铁和钴、锰、铜、铌和钽等其他金属（根据合金规格）制成的高温合金。Inconel 因其高强度、高工作温度和极强的耐腐蚀性而适用于极端环境。编码为 600、617、625、690、718 和 750 的合金包括类型变体和处理变体，例如固溶退火和沉淀硬化条件。本文将讨论 Inconel、它是如何制造的、它的用途和它的类型。

Inconel 合金是专为高温、腐蚀性环境和抗氧化性而开发的高性能镍/铬高温合金。它们用于最恶劣的环境，例如化学加工反应室/阀门、聚合物颗粒制造、军事应用、燃气轮机部件、油田和高级船舶应用。

铬镍铁合金通常是镍、铬、铁/钢以及其他成分（如钼、钛和铜）的合金。它们具有非常高的强度、耐磨性、韧性和良好的焊接性。下面的图 1 是 Xometry 使用 DMLS 3D 打印工艺制造的 Inconel 零件的示例：

Inconel 的组成

最初的 Inconel 合金编码为 600，由 >72% 的镍、14-17% 的铬、6-10% 的铁和 ~1% 的锰以及微量的铜、硅、碳和硫组成。成分的比例各不相同，其他合金含有不同含量的钼、铌、钽、钴、铝、钛、铅和硼。

所有 Inconel 合金都具有高强度。Inconel 718 是更高强度的高温合金之一，可提供约 1,375 MPa 的抗拉强度和约 1,100 MPa 的屈服强度。沉淀硬化不锈钢可以达到 850 MPa 至 1,700 MPa 的抗拉强度和 520 MPa 至 1,500 MPa 以上的屈服强度。然而，沉淀硬化不锈钢在 650 °C 以上的强度下降得相当快，而 Inconel 718 通常将其强度保持在 1,000 °C 以上。

Inconel 的使用案例

Inconel 在 Xometry 客户中的一些用途是：

燃气轮机叶片。

燃烧室。

化学火箭燃烧室。

高压化学反应室。

恶劣环境中的污染物分离。

油田开采加工系统。

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Inconel 的不同类型

有大量的 Inconel 型合金（不包括 Incoloy® 和 Hastelloy®）。下面列出了不同的类型：

1. 铬镍铁合金 600

这是原始合金。它具有耐热和耐腐蚀性，以高温耐腐蚀/抗氧化性、良好的热加工和冷加工特性、良好的低温强度以及热/冷疲劳性能而著称。它在 650 °C 下具有高强度，适用于化工厂组件。

2. 铬镍铁合金 601

这种合金在高温下具有优异的抗氧化性和高抗渗碳性。它适用于高温有机化工厂。它抵抗硫气氛的氧化，在室温和高温下具有良好的机械性能。由于含碳量低，晶粒结构细腻，它还具有出色的抗应力腐蚀开裂性。它在高温下（高于 500 °C，其他合金可能会失效）具有特别好的蠕变强度。601GC 是合金的晶粒控制版本，比 601 的性能有所增强。

3. 铬镍铁合金 625

这种合金具有比 600 和 601 更好的耐腐蚀性。它在保持强度和抵抗从低温到 980 °C 的最高工作温度方面具有更好的性能

4. 铬镍铁合金 718

这种合金适用于沉淀硬化。它在高达 650 °C 的温度下具有良好的强度和韧性，并在所有使用温度下具有良好的一般耐腐蚀性/抗氧化性。它专为固溶处理或沉淀硬化而配制。

5. 铬镍铁合金 X-750

这种合金具有更高的耐腐蚀性和抗氧化性，并且在 980 °C 以下具有良好的强度。 此外，Inconel X-750 具有良好的低温性能和成型性能。它主要用于航空航天和工业燃气轮机部件。

6. 铬镍铁合金 690

这种合金具有更强的抗氯化物腐蚀（例如盐水）、高温/高压水应力腐蚀、强氧化环境和氟化大气侵蚀的能力。它主要应用于硝酸环境、蒸汽发生器和核废料处理厂。

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7. 铬镍铁合金 792

这种合金的铝含量较高，从而提高了耐高温腐蚀性。它最适用于燃气轮机叶片和化学火箭的燃烧室部件。

使用 Inconel 进行加工

虽然 Inconel 不是一组容易加工的材料，但凭借良好的工具和冷却，可以保持出色的结果以及适度的切削深度和进给。下面列出了一些有用的提示：

定期检查工具磨损的迹象，因为材料对切削尖端很硬。

机器处于 solutionized 状态以获得最佳结果。

始终使用金属陶瓷刀头进行连续切割。

钻孔时不要停止/启动，而是继续进给以实现平稳的切屑流动。

使用四刃和五刃可变螺旋高性能铣刀。

有关更多信息，请参阅我们的 加工工艺类型 指南。

Inconel 很难焊接，因为焊缝处很容易开裂。使用 TIG 和 Inconel 625 填充棒在通过自动焊接设备执行时可获得最佳效果。Inconel 的定价在很大程度上取决于合金类型和交付形式。通常，管子比板或棒材贵。解决的是正常的交货状态，库存产品的起价约为 40 美元。铬镍铁合金的硬度各不相同，具体取决于它的加工方式。冷轧铬镍铁合金的硬度为 175-240 布氏硬度。另一方面，退火品种的硬度为 145-220 布氏硬度。溶液化后，硬度进一步下降到 116-194 布氏硬度。有关更多信息，请参阅我们的硬度（硬度计）指南。大多数 Inconel 合金的熔化温度约为 1,400 °C，与普通不锈钢相似。

铬镍铁合金的热处理

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铬镍铁合金使用两种基本形式的热处理。这些是：

固溶退火：在 925–980 °C 下，然后在水中淬火。

沉淀硬化： 在 720 °C 下放置 8 小时，然后缓慢冷却至 620 °C。 在那里保持 18 小时的老化，然后在室温下开放到大气中自然冷却。

Inconel 与 Titanium

Inconel 比钛更坚固。Inconel 718 的抗拉强度为 1,375 MPa，而 Ti-6Al-4V 钛合金（最高强度类型）的抗拉强度约为 1,170 MPa。虽然这比最强的铬镍铁合金强度低，但在材料选择时可能需要考虑更广泛的性能。有关更多信息，请参阅我们的指南：您需要了解的有关钛阳极氧化的所有信息。

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