Weet jij welk materiaal legering inconel706 is?
Inconel 706 (afgekort als IN 706) is een precipitatieversterkte legering op basis van Ni-Fe-Cr. Het heeft de kenmerken van een redelijke chemische verhouding, weinig metallurgische defecten, lage segregatie van componenten, uitstekende verwerkingsprestaties en lage kosten. Daarom kan het worden gebruikt voor de productie van grote en ultragrote legeringsproducten op hoge temperatuur om aan de behoeften van de zware industrie te voldoen. Bovendien heeft de legering een hoge sterkte bij 700 graden en een goede weerstand tegen oxidatie en corrosie bij een breed temperatuur- en middelmatig bereik, waardoor deze een grote technische en economische betekenis heeft.
Met de snelle ontwikkeling van turbinemotoren, gasturbines en nucleaire industrieën zijn er steeds meer grote legeringsproducten voor hoge temperaturen nodig. Dit heeft twee problemen veroorzaakt: het ene is de scheiding van elementen van grote blokken en de beheersing van verschillende metallurgische defecten, en het andere is de verwerkings- en vormtechnologie ervan. Het was moeilijk voor eerdere op nikkel gebaseerde hogetemperatuurlegeringen, zoals IN 718, om aan deze eis te voldoen. Daarom werd in de jaren zeventig een nieuw type op Ni-Fe gebaseerde hogetemperatuurlegering IN 706 ontwikkeld door de American International Nickel Company. De fysische basiseigenschappen ervan staan vermeld in Tabel 1. Deze legering wordt beschouwd als een van de meest veelbelovende materialen op het gebied van hogetemperatuurlegeringen voor de zware industrie. Om deze reden werd in 1994 in de Verenigde Staten een internationale conferentie over deze legering gehouden. Het is duidelijk dat een nieuwe opleving in het onderzoek ernaar vorm krijgt. Dit materiaal wordt momenteel echter minder bestudeerd in China. In dit artikel worden de laatste onderzoeksresultaten van deze legering in het buitenland besproken.
2. Samenstelling en fasetransformatie van legeringen
De samenstelling van deze legering is sinds de oprichting ervan in de jaren zeventig zeer weinig veranderd, en Tabel 2 geeft het standaard samenstellingsbereik voor deze legering weer. De reden waarom de IN 706-legering de voorkeur geniet van mensen is dat deze goede metallurgische eigenschappen en verwerkingseigenschappen heeft, die direct onlosmakelijk verbonden zijn met de samenstelling. Vergeleken met de IN 718-legering is het Nb- en Ni-gehalte verminderd. Het Mo-element werd geëlimineerd en het Ti-gehalte werd verhoogd. Al deze veranderingen in de samenstelling hebben rechtstreeks invloed op de metallurgie, verwerking en mechanische eigenschappen van de legering. Om deze reden moet de samenstelling van de legering worden bestudeerd.
Nb- en Ti-elementen: zij zijn de belangrijkste versterkende fasevormende elementen in Taijin en spelen een sleutelrol in de prestaties van de legering. Uit tests is gebleken dat het (Ti+Nb) gehalte en de Ti/Nb verhouding goed gecontroleerd moeten worden. Wanneer de totale hoeveelheid (Ti+Nb) toeneemt van 3,99% naar 4,77 gew.%, nemen de hardheid en sterkte van de legering toe, en nemen ook de duurzaamheid en breuktaaiheid toe. Wanneer de totale hoeveelheid (Ti+Nb) echter 4,81% overschrijdt, neemt de plasticiteit bij kamertemperatuur af. De duurzame breuktaaiheid wordt ook verminderd omdat de Ti/Nb-verhouding klein is, wat de vorm, grootte en verdeling van de neerslag beïnvloedt, waardoor de prestaties worden beïnvloed. Daartoe moet de totale hoeveelheid (Ti+Nb) op ongeveer 4,7% worden gehouden en moet de Ti/Nb-verhouding rond 0.68 liggen, om betere algehele prestaties te verkrijgen. De reden waarom het Nb-gehalte in de IN 706-legering moet worden verlaagd, is omdat het een sterk puntvoorspanningsvormend element is. Dit is gebaseerd op het feit dat de puntbias wordt veroorzaakt door de Nb- en Mo-rijke lavafase.
Al-element: Het is een van de belangrijkste vormende elementen van de Ni₃-fase (Al, Ti, Nb) (ook wel 'fase' genoemd). In de IN 706-legering is het Al-gehalte met ongeveer 0,2% verminderd vergeleken met IN 718, en het doel ervan is om de bewerkingsprestaties en de lasprestaties te verbeteren. De afname van het Al-gehalte leidt tot veranderingen in de organisatiestructuur van de Y-fase tijdens verschillende warmtebehandelingen. Als het Al-gehalte bijvoorbeeld minder dan {{10}},2% is en de legering zich in een enigszins verouderde staat bevindt, is de Y-structuur vierkant in het midden van het lichaam, meestal weergegeven door Y. De belemmering voor dislocaties is sterker dan de kubieke Y-fase in het vlak, en de grootte van het kritische deeltje tijdens neerslag is klein, dus de sterkte bij kamertemperatuur is hoog. Naarmate het Al-gehalte in de legering toeneemt, wordt de kubieke Y-structuur in het vlak gecentreerd. wordt de hoofdstructuur van de neergeslagen fase. In dit geval de roosterconstante van Y en de dichte pakking. Terwijl de structuur verandert, neemt de kritische grootte van de neergeslagen deeltjes toe, wat de belemmering voor dislocatiebeweging vermindert en de sterkte vermindert. hebben bewezen dat het Al-gehalte in het bereik van 0,2 tot 0,4% geschikt is voor IN 706-legeringen.
Si-element: Het heeft rechtstreeks invloed op de lafase. Het Si-gehalte dat in de standaard wordt gegeven, ligt onder {{0}},35 gew.%, maar aan de bovengrens van dit bereik zal een laves-fase worden gevormd. Op dit moment wordt er vaak een netwerk van lavafasen gevormd aan de korrelgrenzen, wat ertoe leidt dat de slagvastheid van Charpy aanzienlijk wordt verminderd. Om deze reden moet het Si-gehalte onder de 0,1% worden gehouden, wat de vorming van de lavafase effectief zal voorkomen.
C-element: Het gehalte aan C-element beïnvloedt de taaiheid en verwerkingsprestaties van het materiaal. Uit tests is gebleken dat wanneer het C-gehalte daalt van {{0}},03% naar 0,01 gew.%, de Charpy-slagvastheidswaarde zal toenemen [1]. Het verlagen van het C-gehalte verbetert ook de verwerkbaarheid door de carbidevorming te verminderen.
O- en N-elementen: Ze beïnvloeden rechtstreeks de vorming van witte vlekken in de legering, omdat witte vlekken verarmde gebieden van Nb en Ti zijn, en deze gebieden zijn altijd verrijkt met een grote hoeveelheid O- en N-elementen. Tests hebben aangetoond dat het verminderen van het O- en N-gehalte de vorming van witte vlekken zal verminderen, waardoor de vermoeidheidsprestaties bij lage cycli worden verbeterd. Bovendien zal het verminderen van het O- en N-gehalte ook de vorming van oxide- en nitride-onzuiverheidsgroepen beperken. Om deze effecten te verminderen, moet het gehalte ervan minder dan 50 gew.-ppm zijn.
Voor de IN 706-legering zijn de belangrijkste precipitatiefasen vermeld in Tabel 3. Hun relatiecurve voor de overgangstemperatuur-tijd-transformatiehoeveelheid wordt weergegeven in Figuur 1. De precipitatielijn van MC houdt verband met het uitgloeiproces van het materiaal.
