首選的超合金

在其發(fā)明 55 年后，N07718仍然是許多高溫和極端環(huán)境應(yīng)用的主要高溫合金選擇。在燃?xì)廨啓C(jī)和噴氣發(fā)動機(jī)中，工作溫度的升高意味著發(fā)動機(jī)效率的提高，N07718廣泛用于承受高溫疲勞、應(yīng)力斷裂和蠕變載荷的部件。N07718在石油和天然氣行業(yè)也有很大的市場，鉆井中使用的高壓和高溫腐蝕性流體需要高強(qiáng)度和耐腐蝕性。憑借其在極端環(huán)境下的高性能，N07718仍然與發(fā)電、航空航天以及石油和天然氣行業(yè)相關(guān)并不可或缺。

718 是一種可沉淀硬化 (PH)的鎳基高溫合金。由Ni 3 (Ti,Al)-γ'（γ′）和Ni 3 Nb-γ′′（γ雙′）析出物強(qiáng)化的γ基體組成，還含有碳化物和富鈮δ階段。由于其卓越的高溫強(qiáng)度和抗蠕變性以及良好的耐腐蝕性，它是航空航天和石油和天然氣行業(yè)的主力合金。制造具有如此高性能的合金的關(guān)鍵是了解加工-性能-微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系，而材料表征是這種理解的核心。

鎳鉻鎳鐵合金N07718的熱處理及力學(xué)性能

合金鎳鉻鎳鐵合金 N07718 被指定為固溶退火和通過第二相沉淀到金屬基體中的沉淀硬化。沉淀發(fā)生在 1100° 至 1500°F（593° 至 815°C）。為了使冶金反應(yīng)適當(dāng)?shù)匕l(fā)生，時效成分，例如鋁、鈦和鈮，必須溶解在基體中。否則，合金可能無法達(dá)到全部強(qiáng)度。為此，使用了溶液退火。

總體而言，鎳鉻鎳鐵合金 N07718 使用了三種熱處理：

• 在 1700 至 1850°F（925° 至 1010°C）溫度下固溶退火，然后快速冷卻，通常在水中。然后，沉淀硬化在 1325°F (718°C) 下進(jìn)行 8 小時，然后爐冷至 1150°F (620°C)。在 1150°F (620°C) 下保持 18 小時的總時效時間，然后進(jìn)行空氣冷卻。
  當(dāng)擔(dān)心斷裂壽命、缺口斷裂壽命和斷裂延展性時，這種處理是最佳的。它還與高疲勞強(qiáng)度和室溫拉伸和屈服強(qiáng)度有關(guān)。
• 在 1900° 至 1950°F（1037° 至 1065°C）溫度下固溶退火，然后快速冷卻，通常在水中。然后，在 1400°F (760°C) 下進(jìn)行沉淀硬化 10 小時，然后爐冷至 1200°F (650°C)。在 1200°F 下保持 20 小時的總老化時間，然后進(jìn)行空氣冷卻。
  這種處理是拉伸受限應(yīng)用的首選。它在重截面中產(chǎn)生最佳的橫向延展性，更好的沖擊強(qiáng)度和低溫缺口強(qiáng)度。但與其他處理相比，它在應(yīng)力斷裂時有產(chǎn)生缺口脆性的趨勢。
• 在 1850° 至 1900°F （1010° 至1037°C ）下進(jìn)行固溶退火，然后在 1450°F (790°C) 下時效 6 至 8 小時，然后空冷。該處理根據(jù) NACE 規(guī)范 MR0175 生產(chǎn)，用于油田應(yīng)用。