インコネル718 成分|性能|技術|用途

インコネル718 成分|性能|技術|用途

インコネル718(GH4169)
概要：
一般的に使用される 718 合金は、強度に応じて 2 つのカテゴリに分類できます。AMS 仕様に準拠した 718 の降伏強度は 150ksi、もう一方の 718 は、NACE 仕様に準拠し、降伏強度が 120ksi です。
アロイ 718 は、704 度までの高温環境で高い降伏強度、引張強度、およびクリープ亀裂強度を示す析出硬化可能なニッケルベースの合金です。 718合金は時効硬化反応が比較的遅いため、焼鈍や溶接時の加熱や冷却によっても硬化しません。 アルミニウムとチタンを添加した他のニッケル基超合金と比較して、合金 718 は優れた溶接特性を備えています。

類似ブランド:
GH4169、GH169（中国）、
NC19FeNb (フランス)、
NiCr19Fe19Nb5、Mo3 (ドイツ)、
NA 51 (英国)
インコネル718、UNS NO7718(米国)
NiCr19Nb5Mo3(ISO)
化学組成:
C 0.08以下
Mn 0.35 以下
Si 0.015 以下
P 0.35 以下
S 0.015以下
Cr17～21
Ni50～55
Mo2.8～3.3
Cu 0.3 以下
Ti0.65~1.15
アル{{0}.2~0.8
Feマージン
Nb4.75～5.5
B 0.006以下

物理的特性：
密度ρ=8.24g/cm3
融解温度範囲 1260-1320 度

機械的動作:
引張強さ：150ksi以上
降伏強さ: 120-145ksi
4D伸び率：20％以上
面積収縮 (直径 10 インチ以下): 35% 以上
Area shrinkage (dia>10インチ): 25%以上
硬度: 30-40HRC
V ノッチ衝撃強度 (-59 度以下):
平均エネルギー: 35 フィート/ポンド (47J) 以上
時間あたりの最小エネルギー: 30 フィート/ポンド (40J)

熱処理
1021-1052 度で 1-2.5 時間溶体化焼鈍し、その後水焼入れします。 直径が 3.5 インチ未満の棒材は、水冷または空冷できます。774-802 度で 6-8 時間時効し、その後空冷します。
熱処理は製鉄所が行うか、製鉄所の指導の下で行う必要があります。
応用
ジェットエンジンおよびホイール、タービンブレード、ガスケット、高温ボルト、ファスナーなどの高速機体部品。

熱処理

方法 1: 最適な引張強度と応力亀裂強度を得る

954-982 度、1 時間、空冷 +718 度、8 時間、56 度/時間で 621 度まで冷却し、8 時間保温し、その後空冷します。

方法 2: 最適な室温および低温引張強さを得る

1066度で1-2時間熱処理、+718度で8時間空冷、56度/時間で621度まで冷却、8時間保温、その後空冷。

処理性能

熱処理

熱処理の炉温度は 1121 度を超えません。 加工温度が593度以下の場合、冷間加工の温度範囲は927-1010度に制御され、鍛造強度が得られます。 鍛造の際は炉内での長時間の加熱は避けてください。

機械加工

焼きなまし状態と時効硬化状態の両方を機械加工できます。 時効硬化状態により、割れや切断が容易になり、表面仕上げも良くなります。 焼鈍された材料の場合、機械加工された工具の寿命はわずかに長くなります。

溶接

718は焼きなまし状態でも時効状態でも溶接可能です。 老化した材料を溶接すると、溶接部が加熱されて柔らかくなった部分に変形が発生します。

圧延鋼の製造工程の流れ
1. 棒材生産ラインの工程の流れ

ビレット受入→加熱→圧延→多長せん断→冷却→切断→検査→梱包→測定→倉庫保管

(1) ビレットの受け入れ=ビレットの品質は完成品の品質の鍵となるため、検査して受け入れなければなりません。

①。 ビレットの受け入れ手順には、カードの物理的な確認、外観寸法の測定、表面品質の検査、記録などが含まれます。

②。 鋼片の受け入れは、鋼片の技術基準および内部管理技術条件に基づいて行われます。 認定されていない鋼片を炉に入れることはできません。

(2)、ビレット加熱

ビレットの加熱は、熱間圧延製造プロセスにおいて重要なプロセスです。

①。 ビレット加熱の目的

ビレット加熱の目的は、鋼の塑性を改善し、変形抵抗を減らして圧延を容易にすることです。 適切な加熱プロセスにより、ビレットの内部構造欠陥を排除または軽減することもできます。 鋼の加熱プロセスは、鋼の品質、圧延機の生産量、エネルギー消費、圧延機の寿命などのさまざまな技術的および経済的指標に直接関係しています。

②。 3分割連続加熱炉。 いわゆる 3 つのセクションは、予熱セクション、加熱セクション、浸漬セクションです。

予熱セクションの機能: 加熱排ガスの廃熱を利用して鋼片を予熱し、燃料を節約します。 (通常300~450度に予熱)

加熱セクションの機能は、予熱された鋼ビレットを 1150 ～ 1250 度に再加熱することです。 加熱炉の主要な加熱セクションであり、炉の加熱生産能力を決定します。

均熱部の役割は、鋼ビレットの内部と外部の温度差を小さくし、水冷スライドの黒ずみを解消し、品質を安定させ均一に加熱することです。

③。 ビレット加熱におけるいくつかの一般的な欠陥

ａ． 過熱

鋼片を高温で長時間加熱すると過熱しやすくなります。 鋼ビレットの過熱現象は、主に鋼粒子が粗大粒子構造に過度に成長することで現れ、それによって粒子間の結合力が低下し、鋼の塑性が低下します。

過熱された鋼材は、圧延中に特に角で亀裂が発生しやすくなります。 わずかに過熱すると鋼の表面に亀裂が発生し、鋼の表面品質と機械的特性に影響を与えます。

過熱不良を避けるためには、加熱温度と加熱時間を厳密に管理する必要があります。

b. 過熱

鋼ビレットを高温で長時間加熱すると、粗大な結晶組織が変化します。 同時に、粒界の低融点非金属化合物が酸化され、結晶構造が破壊され、鋼の本来の強度と可塑性が失われます。 この現象を過剰燃焼といいます。

焼き過ぎた鋼は、圧延中に重大な亀裂を引き起こす可能性があります。 したがって、過熱は過熱よりも深刻な加熱欠陥です。 燃えすぎた鋼は、再精錬する以外に保存することはできません。

オーバーバーンを避ける方法: 炉内の加熱温度と酸化雰囲気を合理的に制御し、正しい加熱システムと圧延比を厳密に実装し、過度の温度を避けます。

c. 温度ムラ

この現象は、ビレットの加熱が速すぎる場合や、圧延機の出力が加熱能力を上回る場合に発生しやすくなります。 ビレットの温度が不均一であると、圧延時に圧延材の寸法精度を安定して管理することが困難となり、圧延事故や設備事故が発生しやすくなります。

回避方法: 炉の温度と加熱速度を合理的に制御します。 圧延と加熱を適切に接続します。

d. 酸化と燃焼損失

鋼ビレットは室温で酸化されますが、酸化速度は比較的遅いです。 加熱温度が上昇すると酸化速度が速くなります。 鋼ビレットが 1100-1200 度に加熱されると、炉ガスの作用により激しい酸化を受け、酸化鉄スケールが形成されます。 。 酸化鉄スケールの生成により加熱損失が増加し、歩留まり指数が低下します。

酸化と燃焼損失を減らすための対策: 合理的な加熱システムと正しい操作、炉内の雰囲気の制御。

e. 脱炭素化

鋼片を加熱すると、表面の炭素量が減少する現象を脱炭といいます。 脱炭しやすい鋼は、一般に高品質の炭素構造用鋼や炭素含有量の高い合金鋼です。 これらの鋼には独自の特別な用途があります。 脱炭後、鋼の表面と内部の炭素含有量は不均一になり、鋼の強度が低下し、性能に影響を与えます。 特に高耐摩耗性、高弾性、高靱性が要求される鋼では、脱炭により表面硬度や性能が大幅に低下し、さらには廃棄物も発生します。

制御方法:厳密な加熱システム、炉温度と炉内の酸化雰囲気の合理的な制御。

(3)、ローリング

圧延工程は、鋼圧延生産プロセス全体の中核となります。 ビレット圧延により変形加工が完了し、ユーザーが求める製品となります。 圧延工程は製品の品​​質に決定的な役割を果たします。

圧延製品の品質には、製品の形状、寸法精度、内部構造、プロセスの機械的特性、表面仕上げなどが含まれます。 したがって、圧延プロセスでは、製品の技術基準または技術要件に基づいて、対応する圧延プロセスの技術手順とプロセス管理システムを策定する必要があります。生産製品の特性や生産技術・設備の能力、生産コストや労働者の労働条件など。 圧延製品の品質と技術的および経済的指標が最適化されていることを確認します。

圧延工程は、一般に粗圧延機、中間圧延機、仕上げ圧延機の1列（群）または2列（群）から構成されます。 ビレットセクションの圧縮、半製品の圧延変形、完成品の圧延の機能をそれぞれ担当します。 完成品圧延機または仕上げ圧延機のパスパターンは K1 穴、完成品前の圧延機のパスパターンは K2 穴、完成品前の圧延機のパスパターンは K3 穴、というようになります。

連続圧延機と連続圧延は一定ですか？ 連続圧延機とは、複数の圧延機スタンドが圧延方向に沿って一列に並んでいる圧延機のことです。 圧延されたピースは、複数の圧延機で同時に圧延および変形されます。 各スタンドの圧延速度は、圧延するピースの長さによって変わります。 各圧延機における金属の第２流量を増加させて同一または鋼の積み重ねの関係をわずかに保つ圧延方法を連続圧延機と呼びます。 連続圧延機は機械化、自動化、圧延速度、圧延精度が高く、労働生産性が高く、製品品質も優れています。 これは、棒材および線材工場の変革と建設の方向性です。 圧延材が単位時間内に各圧延機を等しい体積で通過する圧延工程を連続圧延といいます。

連続ローリング定数=F1D1N1= F2D2N2= F3D3N3= FnDnNn

計算式中：F-圧延材の断面積 mm2

Dロール作動径mm

Nローラー回転数(1/min)

(4)、仕上げ

①。 鋼の冷却

冷却ベッドは圧延棒製品の主要な冷却装置です。 冷却ローラーは線材製品の主要な冷却装置です。

冷却ベッドと冷却ローラーテーブルの機能は、800度を超える高温の圧延材を150-100度未満に冷却して、鋼本来の物理的特性を回復し、せん断品質とその後のプロセス操作を促進することです。

冷却方法は、鋼の化学組成、組織状態、使用目的、冷却後の欠陥の可能性などに応じて決定されます。 次の冷却方法が決定されています。

自然空冷? 自然空冷は、炭素構造用鋼、低合金構造用鋼、高品質炭素構造用鋼、オーステナイト系ステンレス鋼などの鋼種に一般的に使用される冷却方法です。 この冷却方法は通常、鋼の物理的特性に影響を与えません。

強制急速冷却？ 強制急冷は一般にブロー、スプレー、水噴霧などを用いて行われ、一定時間内に一定の温度まで急冷し、その後自然冷却するのが特徴です。 この冷却方法は一般に鋼の内部構造を変化させ、鋼の物理的特性に影響を与える可能性があります。 通常のワイヤーの機械的特性の向上など。 鋼などのネットワーク状炭化物の除去

制御された徐冷? 高速度工具鋼、マルテンサイトステンレス鋼、高合金工具鋼、高合金構造用鋼など、冷却後に発生する応力に非常に敏感な鋼種は、通常、制御された徐冷によって冷却されます。 この冷却方法により、亀裂欠陥の原因となる鋼組織の変化や応力集中を防ぐことができます。

②.スチールシャーリング

鋼のせん断の目的：鋼の頭や尾など、鋼の使用に影響を与える部分（欠陥）を切断すること。

ユーザーが必要とする長さ。

鋼のせん断装置は冷間せん断と熱間せん断に分けられます。 熱間剪断は、半製品の頭部、尾部の切断、または 2 倍の長さの切断によく使用されます。

冷間せん断は、完成した鋼の端、端、または長さを切断するためによく使用されます。

③、鋼材検査

鋼材の検査は、製品の品質が製品の技術基準および技術条件を満たしていることを確認するための重要なプロセスです。 製品検査には通常、鋼材の外形寸法、表面品質、固定長、重量偏差、プロセス性能、機械的性能などが含まれます。製品品質基準を満たさない鋼材は、廃棄のために選別され、分類されなければなりません。

一般的な製品表面の欠陥と予防策: ロッドおよびワイヤー製品は、通常、表面に亀裂、折り目、耳、傷、剥離、介在物などの欠陥があってはいけないと規定されています。