Incoloy718镍基合金

Incoloy718与GH4169

Inconel 718合金是含铌、钼的沉淀硬化型镍铬铁合金，在700℃时具有高强度、良好的韧性以及在高低温环境均具有耐腐蚀性。供货状态可以是固溶处理或沉淀硬化态。

基于 Inconel718 合金“O” 形环不同方式的循环加载， 研究了峰值载荷、 幅值载荷、 峰值位移、卸载谷值载荷对 Inconel718 合金“O” 形环疲劳行为的影响， 研究了 Inconel718 合金“O” 形环的循环松弛现象， 并基于有限元分析及局部损伤原理， 给出了等效 S~N 疲劳寿命曲线。 还通过微观分析， 研究了疲劳试样的金相显微组织以及 SEM 断口形貌特征。 结果表明， 反应堆应力压力容器密封可靠性不仅与“O” 形密封环回弹量有关， 因密封元件在局部存在很大塑性变形， 因应压力容器内部的温度、 压力波动而伴生的疲劳损伤会降低压力容器的密封可靠性， 故须引起工程界重视。

GH4169合金是一种铁镍基高温合金，在国内外应用广泛。通常用作航空发动机涡轮盘的材料。金在中等温线在度范围内具有良好的综合力学性能，研究结果也进行了比较足够了。因为这种材料处于使用温度(＜700℃）足够的抗氧化性，所以对这种合金的抗氧化性进行了研究得到的少，而且经常被忽略。然而，由这种合金制成零部件在热处理中的高温固溶条件下会更严格严重氧化，生产检验经常报告严重氧化缺陷浪费。



试验材料 测试材料是YZGH 4169毛巾15rnm表1分析化学成分和标准成分(质量分数，%)范围。标准热处理工艺是:954。c 60分钟，水冷+当合金在78℃保温8h+621℃保温8h时，合金的晶粒尺寸大于10级，参见图1。



试验方法

化学成分

镍 50-55

铬 17-21

铁 余量

钼 2.8-3.3

铌 4.75-5.50

碳 ≤0.08

锰 ≤0.35

硅 ≤0.35

硫 ≤0.015

铜 ≤0.30

铝 0.20-0.80

钛 0.65-1.15

硼 ≤0.006

Inconel718合金的物理性能:

密度 8.24 g/cm3

熔点 1260-1320 ℃

特性

1.易加工性

2.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

3.在1000℃时具有高抗氧化性

4.在低温下具有稳定的化学性能

5.良好的焊接性能
GH4169合金为奥氏体结构，沉淀硬化后生成的γ”相使之具有了优秀的机械性能。在热处理过程中于晶界处生成的δ相使之具有了最佳的塑性。

对 O 形环疲劳试样的横截面和疲劳断口分别进行了金相显微分析和扫描电镜分析， 揭示了位移控制下 O 形环疲劳试样的断裂为穿晶断裂， 并伴有大量孪晶变形形貌； 观察到疲劳断口处有序排列的裂纹萌生区(以解理、 剪切滑移为主) 、 裂纹扩展区(以疲劳辉纹为主) 和瞬断区； 试样断口在整体上疲劳辉纹的分布是不连续的， 但在某个晶粒的局部疲劳辉纹是连续、 规则分布的， 并伴随有较多的二次裂纹出现； 对断口表面的部分夹杂物进行了能谱分析后发现杂质的产生主要由线切割附带、表面氧化、 离子析出等三种方式造成。