INCONEL 718(GH4169)高温合金的发展与工艺
2012-11-02齐欢
齐 欢
(上海交通大学密西根学院,上海200240)
INCONEL 718(GH4169)高温合金的发展与工艺
齐 欢
(上海交通大学密西根学院,上海200240)
INCONEL 718合金(IN718)自从20世纪60年代初在美国的INCO Huntington Alloys(现为Special Metals Co.)被发明并应用于涡轮零部件制造后,已成为航空发动机历史上应用最为广泛的镍基高温合金材料。现代飞机发动机上超过30%(质量分数)的关键零部件由718合金制成。本文回顾了718合金在航空发动机上的应用历史,对该合金的基本力学性能、高温稳定性,以及目前国外应用的铸、锻制造工艺现状做了综述。对国外正在研究的新型IN718衍生替代合金的发展现状进行了介绍。
INCONEL 718;镍基合金;718Plus;航空发动机
INCONEL 718高温合金(简称IN718)在航空发动机上的应用已经走过了半个世纪。自从20世纪60年代初在美国的INCO Huntington Alloys(现为Special Metals Co.)被发明并应用于涡轮零部件制造后,IN718已成为航空发动机历史上应用最为广泛的镍基高温合金材料。IN718的独特合金成分设计使其具有良好的综合性能,即较高的强度、抗蠕变性能和疲劳寿命,尤其在650℃温度以下,其力学性能具有很好的稳定性。现代航空发动机的很多零部件,例如涡轮盘、叶片、机匣、轴、定子、封严、支撑件、管路、紧固件等,都采用IN718制成。
在IN718出现之前,涡轮发动机中大量使用不锈钢材料(例如A286)以及镍基合金(例如RENE41)。但是,这些合金材料不能满足不断提高的发动机工作温度和制造成本的要求。其中,可沉淀析出强化相的不锈钢材料的力学性能在高温条件下的稳定性较差;而含有大量γ′强化相的RENE41由于材料本身较低的延展性,在加工热处理后易产生淬裂,使制造成本上升,可维修性下降。……
