Inconel625(N06625)鎳基變形高溫合金
美國(guó)牌號(hào)：Inconel625/UNS NO6625
中國(guó)牌號(hào)：GH3625/GH625
法國(guó)牌號(hào)：NC22DNb
德國(guó)牌號(hào)：W.Nr.2.4856
一、Inconel625概述
Inconel625是以鉬、鈮為主要強(qiáng)化元素的固溶強(qiáng)化型鎳基變形高溫合金，具有優(yōu)良的耐腐蝕和搞氧化性能，從低溫到980℃均具有良好的拉伸性能和疲勞性能，并且耐鹽霧氣氛下的應(yīng)力腐蝕。因此，可廣泛用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、宇航結(jié)構(gòu)部件和化工設(shè)備。合金的加工和焊接性能良好，可供應(yīng)各種板材、棒材、管材、絲材、帶材和鍛件。
1.1 材料牌號(hào) Inconel625。
1.2 Inconel625相近牌號(hào) GH3625(GH625)(中國(guó))，UNS NO6625(美國(guó))、NC22DNb(法國(guó))、 W.Nr.2.4856(德國(guó))。
1.4 化學(xué)成分 見(jiàn)表1-1。
表1-1 %
| C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Nb | Fe | Mn | Si | P | S | Cu |
| 不大于 | 不大于 | ||||||||||||
| ≤0.10 | 20.0～23.0 | 余 | ≤1.00 | 8.0～10.0 | 0.40 | 0.40 | 3.15～4.15 | 5.00 | 0.50 | 0.50 | 0.015 | 0.015 | 0.07 |
1.6 品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 可供應(yīng)d25～80mm的棒材和δ0.8～10.5mm的板材，也可供應(yīng)d6～40mm的無(wú)縫（焊）管。棒材不經(jīng)熱處理但以車(chē)光或磨光狀態(tài)交貨；板材經(jīng)固溶、精整后供應(yīng)；管材經(jīng)固溶、酸洗（或光亮退火）后供貨。
1.7 熔煉與鑄造工藝 合金采用真空感應(yīng)爐熔煉加電渣重熔或真空感應(yīng)爐加真空電弧重熔工藝生產(chǎn)。
1.8 應(yīng)用概況與特殊要求 該合金用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣、導(dǎo)向葉片、安裝邊和筒體、燃油總管等零部件，已通過(guò)實(shí)際應(yīng)用考核，最高使用溫度為950℃；合金在550～700℃長(zhǎng)期使用后有一定的時(shí)效硬化現(xiàn)象，導(dǎo)致合金塑性有一些下降。
二、Inconel625物理及化學(xué)性能
2.1 熱性能
2.1.1 Inconel625熔化溫度范圍 1290～1350℃。
2.1.2 熱導(dǎo)率 見(jiàn)圖2-1。
2.1.3 比熱容 見(jiàn)圖2-2。
2.1.4 線膨脹系數(shù) 見(jiàn)圖2-3。
2.2 Inconel625密度 ρ=8.44g/cm3。
2.3 Inconel625電性能 合金電阻率見(jiàn)圖2-4。
2.4 Inconel625磁性能 合金無(wú)磁性。
2.5 Inconel625化學(xué)性能
2.5.1 Inconel625抗氧化性能 合金具有優(yōu)良的抗高溫氧化性能，高溫下在空氣介質(zhì)中循環(huán)氧化后合金的重量變化見(jiàn)表2-1。
表2-1
| 循環(huán)氧化時(shí)間/h | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | |
| 重量變化/% | 980℃ | ＋0.086 | ＋0.065 | ＋0.065 | ＋0.048 | ＋0.021 | - | ＋0.030 | －0.081 |
| 1095℃ | －0.182 | －1.086 | －3.335 | －5.399 | －6.566 | －10.066 | - | - | |
2.5.2 Inconel625抗腐蝕性能 合金具有良好的耐海水腐蝕性能，見(jiàn)表2-2。合金還耐各種鹽類溶液的腐蝕。此外，還有良好的耐硝酸及磷酸腐蝕的能力，對(duì)加熱至沸點(diǎn)以下的鹽酸和低濃度的硫酸腐蝕也有相當(dāng)?shù)目沽Α?br /> 表2-2
| 試驗(yàn)天數(shù) | 試樣類型 | 重量損失/g | 局部腐蝕程度 | 試驗(yàn)天數(shù) | 試樣類型 | 重量損失/g | 局部腐蝕程度 |
| 在靜止海水中 | 在流動(dòng)海水中(0.61m/s) | ||||||
| 180 |
光滑的 帶縫隙的 |
0.05 0.05 |
無(wú) 無(wú) |
180 |
光滑的 帶縫隙的 |
0.04 0.05 |
無(wú) 無(wú) |
| 365 |
光滑的 帶縫隙的 |
0.02 0.04 |
無(wú) 無(wú) |
365 |
光滑的 帶縫隙的 |
0.01 0.02 |
無(wú) 無(wú) |
三、Inconel625力學(xué)性能
Inconel625技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能 見(jiàn)表3-1。
表3-1
| 品種 | 拉伸性能 | 持久性能 | 硬度 | ||||||
| θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||
| 不小于 | 不小于 | ||||||||
| 棒材① | 20 | 830 | 410 | 30 | 815 | 114 | 23 | 15 | HB≤290 |
| 板材② | 20 | 830 | 410 | 30 | 815 | 114 | 23 | 15 | HV≤305 |
| 棒材 | 20 | 830 | 410 | 30 | Q/3B 4078-1992 | - | |||
| 板材 | 20 | 825 | 415 | 30 | Q/3B 4077-1992 | - | |||
| 管材 | 20 | 825 | 415 | 35 | Q/3B 4080-1992 | HRC≤25 | |||
四、Inconel625組織結(jié)構(gòu)
4.1 Inconel625相變溫度
4.2 Inconel625時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
4.3 Inconel625合金組織結(jié)構(gòu) 合金在固溶狀態(tài)的組織為奧氏體基體和少量的TiN、NbC、和M6C相，經(jīng)650～900℃長(zhǎng)期時(shí)效后，所析出的相為γ"、δ、M23C6和M6C。在650～700℃長(zhǎng)期時(shí)效后主要析出γ"，使合金室溫、高溫強(qiáng)度明顯提高，塑性有所下降，但仍保持較高水平；780～850℃時(shí)效后主要析出δ相，雖然強(qiáng)度有所提高，但合金塑性下降較多。900℃時(shí)效后只有少量的析出相，因此力學(xué)性能與固溶狀態(tài)相近。δ相為正交結(jié)構(gòu)片狀Ni3Nb，并以針狀魏氏體組織存在[1,7]。
五、Inconel625工藝性能與要求
5.1 Inconel625成形性能 合金的冷熱成形性能良好。鋼錠鍛造加熱溫度為1120℃，開(kāi)鍛溫度不低于1030℃，停鍛溫度不低于930℃；模鍛時(shí)，最終變形量應(yīng)不小于15%～20%。軋制加熱溫度為1120～1160℃，開(kāi)軋溫度不低于1050℃，停軋溫度不低于930℃，薄板冷軋半成品變形量為25%～30%，成品變形量不小于30%。中間及成品淬火溫度為1100℃±10℃[1,8]。
5.2 Inconel625焊接性能 合金焊接性能良好，可在保護(hù)氣氛下用鎢極或本合金作添料進(jìn)行氬弧焊接，也可用釬焊連接及電阻縫焊。
5.3 Inconel625零件熱處理工藝 消除應(yīng)力：900℃；退火：930～1040℃，1h；固溶處理：1090～1200℃，空冷或水冷。當(dāng)合金在不高于650℃工作時(shí)，可根據(jù)要求采用熱軋、冷軋或退火狀態(tài)的材料。當(dāng)工作溫度在650℃以上時(shí)，對(duì)要求具有較好的疲勞性能和抗拉強(qiáng)度的零部件可采用退火工藝，對(duì)要求具有較好蠕變和持久性能的零件可采用固溶處理。
5.4 Inconel625表面處理工藝 除去合金表面氧化皮時(shí)先堿洗，再在硝酸-氫氟酸-水溶液中酸洗。
5.5 Inconel625切削加工與磨削性能 應(yīng)采用硬質(zhì)合金或高速鋼刀具。所用切削工具應(yīng)具有正前角。高速切削加工時(shí)推薦用水基冷卻液，低速切削加工時(shí)推薦用較粘稠的冷卻液。
