Inconel X-750合金百科解析
Inconel X-750是一种通过沉淀硬化处理获得优异性能的镍铬基高温合金。自上世纪中叶问世以来,它因其在高温环境下卓越的强度、优异的抗腐蚀性和良好的组织稳定性而闻名。本文将为您全面解析该合金的化学成分、抗拉强度、屈服强度、密度、硬度以及相关的执行标准。
一、 核心化学成分解析
Inconel X-750的化学成分设计是其卓越性能的基石。其基础是镍元素,含量超过70%,这赋予了合金固有的高耐腐蚀性和韧性。关键合金元素及其作用如下:
镍:作为基体元素,提供了面心立方晶体结构,确保了合金在宽广温度范围内的韧性和抗蠕变能力。
铬:含量约为14%至17%,其主要作用是在合金表面形成一层致密且附着力强的氧化铬保护膜,从而提供优异的抗氧化和耐高温腐蚀能力。
铁:含量控制在5%至9%,作为一种成本效益高的合金元素,有助于稳定奥氏体结构。
铌+钽:这两种元素是形成强化相的关键。它们与镍形成金属间化合物γ’’相(Ni3Nb),是沉淀硬化过程中最主要、最有效的强化相来源。
钛和铝:它们共同作用,形成γ‘相(Ni3(Al, Ti)),这是另一种重要的沉淀强化相。通过精确控制钛和铝的含量,可以调控析出相的数量和尺寸,从而优化合金的强度。
此外,合金中还含有微量的碳、硅、锰、硫、磷等元素,这些杂质元素被严格控制在极低的水平,以确保合金的纯净度,避免对焊接性、韧性和耐腐蚀性产生不利影响。
二、 关键力学性能指标
Inconel X-750的性能高度依赖于其热处理制度。不同的热处理工艺(如退火、固溶处理、时效处理)会使其力学性能在一个较宽的范围内变化。以下是其典型的力学性能指标。
抗拉强度:在标准时效硬化状态下,Inconel X-750在室温下的抗拉强度通常非常优异,可达到1300 MPa以上。这意味着材料在断裂前所能承受的最大拉力极高,使其能够胜任高应力载荷的应用场景。
屈服强度:屈服强度是材料开始发生明显塑性变形的临界应力值,对于结构设计至关重要。经过充分时效硬化的Inconel X-750,其室温屈服强度通常可以超过900 MPa。这一高屈服强度确保了零件在承受高负载时能保持形状和尺寸的稳定性,不易发生永久变形。
硬度:硬度直接反映了材料抵抗局部塑性变形(如压痕、刮擦)的能力。Inconel X-750在硬化态下的典型硬度值约为HRC 33至HRC 40(洛氏C标度),或约HB 331至HB 388(布氏硬度)。这一硬度水平使其具备良好的耐磨性。
性能与温度的关系:需要特别指出的是,Inconel X-750的卓越性能可以保持到约700°C。随着温度进一步升高,强化相会逐渐溶解或粗化,导致其强度和硬度有所下降,但在该温度区间内,它仍优于许多奥氏体不锈钢。
三、 物理性能:密度
Inconel X-750的密度约为8.28 g/cm³。这一数值高于普通碳钢(约7.85 g/cm³)和大多数不锈钢(约7.9 g/cm³),属于高密度材料。这主要是由于其富含高原子量的镍、铬和铌等元素。在涉及重量敏感的应用中(如航空航天领域),这一特性是需要考虑的因素之一。
四、 主要执行标准
为了确保材料质量的一致性和可追溯性,Inconel X-750的生产和检验遵循一系列国际和国家级标准。这些标准规定了其化学成分、力学性能、尺寸公差等方面的要求。常见的执行标准包括:
美国材料与试验协会标准:ASTM B637 是专门针对沉淀硬化镍合金棒材、锻件和锻坯的标准,其中详细规定了Inconel X-750的相关技术要求。
航空航天材料规范:AMS 5668 和 AMS 5670 是航空航天工业中广泛采用的标准,分别对棒材、线材和弹簧用材料的性能提出了更严格的要求。
美国机械工程师学会标准:ASME SB637 等同于ASTM B637,适用于锅炉、压力容器等承压设备领域。
中国国家标准:在中国,对应的标准为 GB/T 14992(高温合金牌号标准)和 GB/T 14993(高温合金棒材标准)等,其中规定了类似成分和性能的合金牌号,如GH4145,其本质上与Inconel X-750是同一种材料。
总结
Inconel X-750凭借其独特的化学成分和沉淀硬化机制,实现了高强度、高硬度与良好耐腐蚀性的完美结合。其高达1300 MPa以上的抗拉强度、超过900 MPa的屈服强度以及约8.28 g/cm³的密度,使其成为在700°C以下高温、高应力及腐蚀环境中的理想材料选择,广泛应用于航空航天发动机部件、燃气轮机、核反应堆构件以及高强度紧固件等领域。通过遵循ASTM、AMS等严格的标准,确保了其在关键应用中的可靠性和安全性。
详细分析
1. 基本信息(源自公开工商信息)
成立时间:2003年07月08日(截至2024年,已运营超过21年,不属于新公司,有一定的行业积淀)。
经营范围:主要涵盖有色金属、金属材料、矿产品、化工产品等的销售,以及从事货物及技术的进出口业务。
2. 优势与积极方面
经验与存续时间:成立超过10年,表明公司在市场竞争中生存了下来,拥有一定的客户资源、供应链关系和行业经验。
地理位置:位于上海这一全国金融、贸易和物流中心,信息灵通,交通便利,便于开展国内及进出口业务。
资质齐全:拥有“货物进出口”资质,意味着可以开展国际贸易业务,这对于有色金属这类大宗商品贸易非常重要。
他们主营的镍基合金通常包括以下几大类和具体牌号:
一、 高温合金系列
这类合金在高温下具有优异的强度、抗蠕变和抗氧化能力。
Inconel 系列:
Inconel 600: 耐高温、耐腐蚀,常用于热处理设备、化学处理行业。
Inconel 601: 极高的抗氧化性,常用于热处理炉构件、工业炉。
Inconel 625: 明星产品,具有优异的疲劳强度和抗氯离子应力腐蚀开裂能力,广泛应用于海洋、航空航天和化工领域。
Inconel 718: 最广泛使用的高温合金之一,在高温下具有极高的强度,是航空发动机和燃气轮机关键部件的首选材料。
Inconel X-750: 通过时效硬化获得高强度,用于燃气轮机零件、火箭发动机部件。
Hastelloy 系列:
Hastelloy C-276: 王牌耐腐蚀合金,对多种苛刻的化学介质有极佳的耐腐蚀性,是化工行业的标杆材料。
Hastelloy C-22: 比C-276更优异的抗点蚀和缝隙腐蚀能力,用于更苛刻的环境。
Hastelloy B-2/B-3: 专门抵抗还原性介质(如盐酸、硫酸)的腐蚀。
二、 耐腐蚀合金系列
这类合金在常温或中温下对各类酸、碱、盐等腐蚀介质有极强的抵抗力。
Monel 系列:
Monel 400: 对氢氟酸、海水、碱液等有极佳的耐蚀性,常用于海洋和化工环境。
Monel K-500: 在Monel 400的基础上增加了强度,具有磁性,用于泵轴、油阀等。
其他镍铜、镍铬合金:
Alloy 20: 优异的抗硫酸腐蚀能力,常用于硫酸环境下的化工设备。
Nickel 200/201: 纯镍,具有优异的耐腐蚀性和导电性,常用于处理苛性碱的环境。
三、 精密合金系列
这类合金具有特殊的物理性能,如低膨胀、恒弹性等。
Invar 36: 因瓦合金,具有极低的热膨胀系数,用于精密仪器、航空航天领域需要尺寸稳定的零件。
Ni-Span-C 902: 恒弹性合金,其弹性模量在一定温度范围内基本恒定,用于高级传感器和精密弹簧。
产品形态
上海商虎通常提供上述合金的多种形态的原材料,包括:
板材、带材
棒材、线材
管材、管件(无缝管、焊管、弯头、三通等)
法兰、锻件
焊材(焊条、焊丝)
重要提示:
具体库存和牌号可能变动: 以上列出的是镍基合金的常见牌号,但公司的具体库存和主营产品可能会根据市场需求和采购情况发生变化。
最佳确认方式: 要获取最准确、最及时的产品信息,强烈建议您直接联系上海商虎有色金属有限公司的销售或客服人员。他们可以提供最新的产品目录、技术参数、价格和现货情况。
官网查询: 您可以访问他们的官方网站(如果有的話)来查看详细的产品介绍。
希望以上信息能对您有所帮助!如果您有特定的应用场景或介质环境,也可以提出,这样可以更有针对性地推荐合适的合金牌号。
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