第718章
NACE MR 0175,UNS N07718
718 NACE 是一种镍基合金,按照 NACE MR-01-75 规格制造。 与718 AMS的区别在于调整了化学成分,缩小了成分范围,并且退火和时效温度不同,从而获得不同的材料性能。 718NACE的机械性能有所降低(屈服强度从150ksi降低到120ksi),但韧性更好,耐腐蚀性更好。 718NACE的硬度高达40HRC,也低于718AMS。 但718NACE的综合性能更适合含有硫化氢和二氧化碳气体的油气环境,例如用于制造阀门、管接头、MWD/LWD部件、打捞工具、泵轴、井口部件等。
通过热处理,718 AMS级材料可以转化为718 NACE,但这个过程比较复杂,不推荐。 最好使用原厂按照NACE规范生产的718。 虽然化学成分略有不同,但718 NACE的UNS编号仍然是N07718,与718 AMS相同。
化学成分
元件 NACE MR0175 AMS5662/AMS5663/AMS5664
碳 0.045 最大 0.08 最大
锰 0.35 以下 0.35 以下
硅 最大 0.35 最大 0.35
磷 最大 0.010 最大 0.015
硫 最大 0.010 最大 0.015
铬 17.00-21.00 17.00-21.00
镍 50.00-55.00 50.00-55.00
钼 2.80-3.30 2.80-3.30
钶+钽 4.87-5.20 4.75-5.50
钛 0.80-1.15 0.65-1.15
铝 0.40-0.60 0.20-0.80
钴 1.00 以下 1.00 以下
钽--0.05 max
硼 最大 60 ppm 最大 0.006
铜 0.23 最大 0.30 最大
铁平衡平衡
机械性能
拉伸强度:150ksi及以上
屈服强度:120-145ksi
4D伸长率:大于20%
面积收缩率(直径≤10”):大于35%
面积收缩率(直径>10”):大于25%
硬度:30-40HRC
V型缺口冲击强度(-59°C或更低):
平均能量:35英尺/磅(47J)或更多
单能量至低能量:30ft/lbs (40J)
热处理
1021-1052℃固溶退火1-2.5小时,然后水淬。 直径小于 3.5 英寸的棒材可以水淬或空冷。 在774-802℃时效6-8小时,然后空冷。
热处理需要由钢厂进行,或者在钢厂的指导下进行。
第718章
AMS5662、AMS5663、AMS5664、UNS N07718
合金 718 是一种沉淀硬化镍基合金,在高达 704°C 的高温环境中表现出高屈服强度、拉伸强度和蠕变裂纹强度。 718合金的时效硬化反应相对较慢,因此在退火和焊接过程中不会随着加热和冷却而硬化。 与其他添加铝和钛的镍基高温合金相比,718合金具有优异的焊接性能。
AMS5662是718的初始状态,也是AMS级别的中软状态。 通过热处理,AMS5662可以转化为AMS5663。 有两种热处理方法,一种是优化冲击性能,另一种是优化拉伸和蠕变开裂性能。 AMS5662的硬度约为20-25HRC,通过时效处理可提高到36-44HRC。
AMS5664与AMS5662、5663的区别较大。 它是一种不同的材料,涉及更复杂的成型工艺,使得材料具有更高的拉伸强度和屈服强度,同时满足一定的晶粒结构要求。 AMS5664适用于需要更高强度的航空航天应用。
应用
喷气发动机和高速机身零件,如轮子、涡轮叶片、垫片、高温螺栓、紧固件等。
化学成分
碳 0.08 最大
锰 0.35 以下
硅 0.35 最大
磷 0.015 以下
硫 0.015 最大
铬 17.00-21.00
镍 50.00-55.00
钼2.80-3.30
CB 4.75-5.50
钛0.65-1.15
铝 0.20-0.80
钴 1.00 最大
钽 0.05 以下
硼 0.006 最大
铜 0.30 最大
铁平衡
物理特性
密度:0.2970 磅/立方英寸
平均热膨胀系数
77-200°F 7.10
77-400°F 7.50 X 10-6 英寸/英寸/°F
77-600°F 7.70
77-800°F 7.90
77-1000°F 8.00 X 10-6 英寸/英寸/°F
77-1200°F 8.40
77-1400°F 8.90
弹性模量 (E)
电阻 (70°F):728.0 欧姆-密耳/英尺
熔化距离:2200-2450°F
机械性能
固溶处理温度对718材料横向室温性能的影响
注:测试样品为边长为4"的方形材料。测试样品按表中温度固溶处理2小时,空冷。时效处理718℃8小时,56 °C/小时 冷却至621°C,保温8小时,然后空冷。
固溶处理温度对718材料横向应力开裂性能的影响
注:测试样品为边长为4"的方形材料。在表中温度下固溶处理2小时,空冷,然后在718℃时效处理8小时,炉冷速率为56°C/小时至621°C,保温八小时,然后空冷。
加热拉伸试验
注:测试样品为直径12.7mm圆棒,982℃热处理1小时,+718℃空冷8小时,冷却至621℃,保温8小时,然后风冷。
低温拉伸试验
注:测试样品为边长为101.6mm的方形材料。 在1066℃热处理2小时,在+718℃空冷8小时,炉冷至621℃,保温8小时,然后空冷。
应力裂纹测试
注:982℃热处理1小时,空冷+718℃热处理8小时,炉冷至621℃,保温8小时,然后空冷。
热处理
方法一:获得最佳的拉伸强度和应力开裂强度
954-982℃,1小时,空冷+718℃,8小时,以56℃/小时冷却至621℃,保温8小时,然后空冷。
方法二:获得最佳的室温和低温拉伸强度
1066℃热处理1-2小时,+718℃空冷8小时,以56℃/小时冷却至621℃,保温8小时,然后空冷。
加工性能
热处理
热处理炉温不超过1121℃。 如果工作温度在593℃以下,冷加工温度范围控制在927-1010℃,可以提供锻件强度。 锻造时避免在炉内长时间加热。
机加工
退火状态和时效硬化状态都可以加工。 时效硬化状态更容易断裂和切割,表面光洁度更好。 对于退火材料,机加工刀具寿命稍长。
焊接
718的退火状态和时效状态均可焊接。 焊接老化材料时,焊缝受热软化的区域会发生变形。