什么是Inconel鉻鎳鐵合金？

Inconel 合金通常以其抗氧化性和在高溫環(huán)境中保持其結(jié)構(gòu)完整性的能力而著稱。有幾種 Inconel 合金用于需要材料不易屈服于苛性腐蝕、高純水引起的腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂的應(yīng)用中。雖然 Inconel 的每種變體都具有使其在不同情況下有效的獨(dú)特特性，但大多數(shù)合金經(jīng)常用于化學(xué)工業(yè)。

Inconel 是由一組20多種金屬合金的商品名稱。該合金具有極強(qiáng)的抗氧化性和耐高溫性。大多數(shù)合金在化學(xué)工業(yè)中都有應(yīng)用。

Inconel 是 Special Metals Corporation 的注冊(cè)商標(biāo)，指的是一系列奧氏體鎳鉻基高溫合金。Inconel合金通常用于高溫應(yīng)用。它通常在英語(yǔ)中稱為“Inco”（或偶爾稱為“Iconel”）。Inconel 的常見商品名稱包括：Inconel 625、Chronin 625、Altemp 625、Haynes 625、Nickelvac 625 和 Nicrofer 6020。

Inconel 合金是耐氧化和耐腐蝕的材料，非常適合在極端環(huán)境中使用。加熱時(shí)，Inconel 會(huì)形成一層厚厚的、穩(wěn)定的鈍化氧化層，保護(hù)表面免受進(jìn)一步侵蝕。鉻鎳鐵合金在很寬的溫度范圍內(nèi)保持強(qiáng)度，對(duì)于鋁和鋼由于熱誘導(dǎo)的晶體空位而屈服于蠕變的高溫應(yīng)用具有吸引力。Inconel 的高溫強(qiáng)度是通過(guò)固溶強(qiáng)化或沉淀強(qiáng)化發(fā)展起來(lái)的，具體取決于合金。在時(shí)效硬化或沉淀強(qiáng)化品種中，少量鈮與鎳結(jié)合形成金屬間化合物 Ni3Nb 或伽馬素。Gamma prime 形成小立方晶體，可在高溫下有效抑制滑動(dòng)和蠕變。

Inconel合金家族系列

Inconel 600 : 固溶強(qiáng)化

Inconel 601 : 耐酸，用于馬弗爐

Inconel 625 : 耐酸，良好的焊接性

Inconel 690：用于核應(yīng)用的低鈷含量和低電阻率

Inconel 718 : Gamma double prime 強(qiáng)化，具有良好的焊接性

Inconel 751：增加鋁含量以提高 1600°F 范圍內(nèi)的斷裂強(qiáng)度

Inconel 792：增加鋁含量以改善高溫腐蝕性能，尤其用于燃?xì)廨啓C(jī)

Inconel 939: Gamma prime增強(qiáng)，具有良好的可焊性

Inconel600

Inconel600 是一種鎳鉻合金，對(duì)多種腐蝕性元素具有高水平的抵抗力。在高溫情況下，Inconel 600 不會(huì)屈服于氯離子應(yīng)力腐蝕開裂或一般氧化。該合金還可以抵抗高純水引起的苛性腐蝕和腐蝕。Inconel 600 具有耐各種形式腐蝕的能力，使其成為用于熔爐部件和化學(xué)加工設(shè)備的完美合金。然而，Inconel 600 也有效地用于食品工業(yè)和核工程，因?yàn)樗鼤?huì)在應(yīng)用中保持其結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致其他合金永久、不可逆的變形。

Inconel601

與 Inconel 600 一樣，Inconel 601 也能抵抗各種形式的高溫腐蝕和氧化。但是，與 600 不同的是，這種鎳鉻合金添加了鋁。這種添加使其即使在極熱的環(huán)境中也能表現(xiàn)出高機(jī)械性能。Inconel 601 能夠避免在暴露于高溫下時(shí)會(huì)導(dǎo)致許多合金產(chǎn)生應(yīng)變的能力，這導(dǎo)致它被用于熔爐和熱處理設(shè)備，如蒸餾罐和籃子。您還可以在燃?xì)廨啓C(jī)部件和石化加工設(shè)備中找到 Inconel 601。

Inconel625

Inconel625 是一種稀有合金，無(wú)需經(jīng)過(guò)大量強(qiáng)化熱處理即可獲得強(qiáng)度。Inconel 625 是一種添加了鈮的鎳鉻鉬合金。鈮與鉬發(fā)生反應(yīng)，使合金的基體變硬并提高其強(qiáng)度水平。與大多數(shù) Inconel 合金一樣，Inconel 625 對(duì)多種腐蝕性元素具有很高的抵抗力。事實(shí)上，它可以承受幾乎會(huì)破壞其他合金的惡劣環(huán)境。它在防止縫隙腐蝕和點(diǎn)蝕方面特別有效。Inconel 625 是一種多功能合金，比大多數(shù)合金需要更少的工作。它有效地用于航空航天工業(yè)、海洋工程、化學(xué)和能源工業(yè)等。

Inconel 690

Inconel 合金主要由一組金屬合金組成，它們對(duì)腐蝕性材料和環(huán)境具有很高的抵抗力。Inconel 690 屬于這一類。然而，與該組中的其他一些合金不同，它是一種高鉻鎳合金。該合金的高鉻元素使其具有特別強(qiáng)的耐水性環(huán)境中發(fā)生的腐蝕能力。通常，這種腐蝕發(fā)生在氧化性酸和鹽分解材料時(shí)。除了能夠抵抗這些應(yīng)力外，Inconel 690 還可以承受極端高溫下發(fā)生的硫化。

Inconel 718

Inconel 718 具有 Inconel 合金中常見的耐腐蝕性元素。然而，Inconel 718 在其“家族”的結(jié)構(gòu)和響應(yīng)方面不同于其他合金。718 是一種可沉淀硬化的鎳鉻合金。它含有大量的鐵、鉬和鈮，以及微量的鈦和鋁。它的組成使得焊接變得容易，這是大多數(shù) Inconel 合金無(wú)法比擬的。它還允許 Inconel 718 將抗腐蝕元素與高強(qiáng)度和柔韌性結(jié)合起來(lái)。Inconel 718 特別耐焊后開裂，并且可以在高溫和水性環(huán)境中保持其結(jié)構(gòu)。

Inconel 722

Inconel 722 是一種鎳鉻合金，與其他 Inconel 合金具有許多相同的特性。它表現(xiàn)出對(duì)各種形式腐蝕的高水平抵抗力。它還具有在極高溫度下保持有效的能力。Inconel 722 可以承受多種酸引起的應(yīng)力，這使其成為化學(xué)工業(yè)中的常見金屬。

Inconel 903

Inconel 903 是合金家族的一部分，這些合金以其在各種環(huán)境中對(duì)各種應(yīng)力引起的腐蝕的抵抗力而聞名。許多 Inconel 合金可以在高溫和水性環(huán)境中保持有效。大多數(shù)還耐多種酸，因此它們經(jīng)常用于石化行業(yè)。

由于快速加工硬化，鉻鎳鐵合金是一種難以使用傳統(tǒng)技術(shù)成型和加工的金屬。在第一道加工后，加工硬化趨向于在后續(xù)加工中使工件或刀具發(fā)生塑性變形。出于這個(gè)原因，時(shí)效硬化的鉻鎳鐵合金（例如inconel718）使用硬刀具進(jìn)行強(qiáng)力但緩慢的切削加工，從而最大限度地減少了所需的加工次數(shù)。

或者，大部分加工可以在解決方案的工件上進(jìn)行，只有最后的步驟在時(shí)效硬化后進(jìn)行。使用車床加工外螺紋以“單點(diǎn)”加工螺紋，或使用螺紋機(jī)滾壓螺紋。帶內(nèi)螺紋的孔是通過(guò)焊接或釬焊不銹鋼制成的螺紋嵌件制成的。板材的切割通常使用水刀切割機(jī)完成。內(nèi)螺紋也可以在車床上通過(guò)單點(diǎn)方法切削，或在加工中心上通過(guò)螺紋銑削。新型晶須增強(qiáng)陶瓷刀具也用于加工鎳合金。它們?nèi)コ牧系乃俣韧ǔ１扔操|(zhì)合金刀具快 8 倍。Inconel718也可以在完全時(shí)效后通過(guò)使用感應(yīng)加熱到1300華氏度進(jìn)行滾制螺紋，而不會(huì)增加晶粒尺寸。

Inconel熱敏電阻在軍工中的應(yīng)用

由于熱影響區(qū)合金元素的開裂和顯微組織偏析，焊接因科鎳合金很困難。然而，已經(jīng)設(shè)計(jì)了幾種合金來(lái)克服這些問題。最常見的焊接方法是鎢極氣體保護(hù)焊和電子束焊。

Inconel經(jīng)常遇到極端環(huán)境。常見于燃?xì)廨啓C(jī)葉片、密封件和燃燒器，以及渦輪增壓器轉(zhuǎn)子和密封件、電潛井泵電機(jī)軸、高溫緊固件、化學(xué)處理和壓力容器、熱交換器管道、核壓水反應(yīng)堆中的蒸汽發(fā)生器、含 H2S 和 CO2 等污染物的天然氣處理、槍支消音器防爆擋板以及一級(jí)方程式賽車和 NASCAR 排氣系統(tǒng)。Inconel 越來(lái)越多地用于垃圾焚燒爐的鍋爐中。

聯(lián)合歐洲環(huán)面容器是用鉻鎳鐵合金制造的。North American Aviation 用稱為“Inconel X”的 Inconel 合金制造了 X-15 火箭飛機(jī)的外殼。Rocketdyne 使用 Inconel X-750 作為土星 V 助推器第一級(jí)中使用的 F-1 火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推力室。Inconel 還用于最近推出的超級(jí)跑車 McLaren MP4-12C 的輕質(zhì)運(yùn)動(dòng)排氣系統(tǒng)。軋制鉻鎳鐵合金經(jīng)常被用作記錄介質(zhì)，雕刻在飛機(jī)上的黑匣子記錄器中。在洗滌器、塔、反應(yīng)器和管道等化學(xué)應(yīng)用中使用鉻鎳鐵合金的替代品是哈氏合金、全氟烷氧基 (PFA) 內(nèi)襯碳鋼或纖維增強(qiáng)塑料。