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英高鎳合金

一月 30, 2023

英高鎳合金（Inconel）（又称因康镍合金、因科镍合金等）是SMC（Special Metals Corporation）国际超合金集团生产的奥氏体鎳鉻基高溫合金系列商标。[1]

英高鎳718圓棒

英高鎳合金耐氧化、耐腐蝕的特性使其適用於高溫高壓的嚴苛環境。英高鎳合金受熱時，合金表面會鈍化出一層又厚又穩定的氧化層，保護合金內部不受腐蝕。英高鎳合金在很廣的溫度範圍內能維持良好的機械性質，這點是常見的工程金屬如鋼、鋁等所做不到的，這些常見工程金屬只要遇上高溫，往往晶體內就開始產生缺陷，進而導致嚴重蠕变。英高鎳合金視型號不同，利用固溶強化或析出硬化的機制在高溫下維持良好機械性質。[2][3]

因上段所述原因，英高鎳合金普遍用於高溫用途。而工程上有時簡稱英高鎳合金為"Inco"。常見的英高鎳625商標名包含： Inconel 625（英语：Inconel 625）, Chronin 625, Altemp 625, Haynes 625, Nickelvac 625 及 Nicrofer 6020等。[4]

歷史

英高鎳合金系列最早於1940年代由英國赫里福德的威金斯合金廠（Wiggin Alloys）開發，以支持惠特爾噴射引擎的相關研究[5]，該廠後來被SMC国际超合金集团（英语：Special Metals Corporation）收購。[6]

化學組成

不同型號的英高鎳合金有著大不相同的化學組成，然而皆由鎳為主成分，而鉻占比第二。

Inconel 元素 (以重量百分比計，%)
鎳 鉻 鐵 鉬 鈮 鈷 錳 銅 鋁 鈦 矽 碳 硫 磷 硼
600[7] 72.0 14.0–17.0 6.0–10.0 1.0 0.5 0.5 0.15 0.015
617[8] 44.2–56.0 20.0–24.0 3.0 8.0–10.0 10.0–15.0 0.5 0.5 0.8–1.5 0.6 0.5 0.15 0.015 0.015 0.006
625[9] 58.0 20.0–23.0 5.0 8.0–10.0 3.15–4.15 1.0 0.5 0.4 0.4 0.5 0.1 0.015 0.015
690[10] 59.5 30 9.2 0.35 0.01 0.02 0.35 0.019 0.003
718[2] 50.0–55.0 17.0–21.0 餘量 2.8–3.3 4.75–5.5 1.0 0.35 0.2–0.8 0.65–1.15 0.3 0.35 0.08 0.015 0.015 0.006
X-750[11] 70.0 14.0–17.0 5.0–9.0 0.7–1.2 1.0 1.0 0.5 0.4–1.0 2.25–2.75 0.5 0.08 0.01

性質

英高鎳合金耐氧化、耐蝕，適於高壓高動能的環境。英高鎳合金受熱時表面鈍化出厚而穩定的氧化層，保護合金內部使之不會氧化。英高鎳不容易屈服於高溫潛變或在高溫下產生缺陷，能夠在較廣的溫度範圍下維持運作，相關的運算可以阿瑞尼斯方程式計算。視不同的英高鎳合金型號，採取固溶強化或析出強化的策略在高溫下維持機械強度。對採取析出強化或時效強化作為強化機制的這些英高鎳合金而言，通常會加入少量的鈮，以產生鈮鎳介金屬γ"相（英语：Superalloy#Metallurgy of superalloys）Ni3Nb。γ"相會長成細小的正方晶，在高溫下有效限縮滑移跟潛變的進行。[12]γ"相會隨時間成長，尤其是暴露於850℃的熱環境三小時後，並在暴露於熱環境72小時後持續成長。[13]

英高鎳合金各型號

常見的英高鎳合金合金型號如下:

  • Inconel 600: 固溶強化的材料設計概念。
  • Inconel 625: 耐酸，焊接性能良好。低週期疲勞（英语：Low-cycle fatigue）版本的Inconel 625通常用於波紋管。
  • Inconel 690: 鈷含量較低，適於核能相關應用，而且電阻率較低[14]
  • Inconel 713C: 析出硬化的鎳鉻基鑄造用合金[3]
  • Inconel 718: 帶有γ"相強化相，焊接性能也不錯[15]
  • Inconel 751: 添加較多鋁含量，使其在870℃附近的高溫範圍有較好的破斷強度。[16]
  • Inconel 792: 添加較多鋁含量，使其在高溫下有更加耐蝕，特別適於製造燃氣渦輪
  • Inconel 939: 以γ'相強化增加焊接性能

以析出強化或時效強化為設計概念的英高鎳合金種類，加鋁或鈦通常是為了產生面心立方的介金屬γ'相Ni3Ti或Ni3Al。細小的γ'相在高溫下會阻障滑移與潛變的進行。

參見

  • 因科洛伊合金（英语：Incoloy）
  • 蒙耐尔合金（英语：Monel）
  • 哈氏合金（英语：Hastelloy）
  • 尼蒙尼克合金（英语：Nimonic）
  • 司太立合金（英语：Stellite）

參考文獻

  1. ^ High-Performance Alloys. Special Metals Corporation. [2010-04-26]. （原始内容存档于2012-12-08）. 
  2. ^ 2.0 2.1 INCONEL alloy 718 （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Special Metals Corporation
  3. ^ 3.0 3.1 Alloy713C 337. [2017-03-23]. （原始内容于2015-09-02）. 
  4. ^ . [2010-04-26]. （原始内容存档于2009-06-05）. 
  5. ^ Jones, T.L. . EngineHistory.org. Aircraft Engine Historical Society, Inc. [27 March 2016]. （原始内容存档于30 March 2016）. 
  6. ^ . [2012-05-18]. （原始内容存档于April 21, 2008）. 
  7. ^ INCONEL alloy 600 （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Special Metals Corporation
  8. ^ hightempmetals.com （页面存档备份，存于互联网档案馆）, High Temp Metals
  9. ^ INCONEL alloy 625 Archive-It的存檔，存档日期2009-02-26, Special Metals Corporation
  10. ^ Sui, G.; Titchmarsh, J.M.; Heys, G.B.; Congleton, J. . Corrosion Science. 1997-03, 39 (3): 565–587 [2021-09-17]. doi:10.1016/S0010-938X(97)86103-3. （原始内容存档于2022-06-15） （英语）. 
  11. ^ INCONEL alloy X-750 （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Special Metals Corporation
  12. ^ . www.chemeurope.com. [2021-09-17]. （原始内容存档于2022-06-11）. 
  13. ^ . www.doitpoms.ac.uk. [2021-09-17]. （原始内容存档于2022-06-11）. 
  14. ^ INCONEL alloy 690 （页面存档备份，存于互联网档案馆）, NDT Resource Center
  15. ^ . gpiprototype.com. [2021-09-17]. （原始内容存档于2022-06-11）. 
  16. ^ INCONEL alloy 751 Archive-It的存檔，存档日期2009-02-26, Special Metals Corporation

一月 30, 2023
英高鎳合金, inconel, 又称因康镍合金, 因科镍合金等, 是smc, special, metals, corporation, 国际超合金集团生产的奥氏体鎳鉻基高溫合金系列商标, 英高鎳718圓棒, 耐氧化, 耐腐蝕的特性使其適用於高溫高壓的嚴苛環境, 受熱時, 合金表面會鈍化出一層又厚又穩定的氧化層, 保護合金內部不受腐蝕, 在很廣的溫度範圍內能維持良好的機械性質, 這點是常見的工程金屬如鋼, 鋁等所做不到的, 這些常見工程金屬只要遇上高溫, 往往晶體內就開始產生缺陷, 進而導致嚴重蠕变, 視型號不同,. 英高鎳合金 Inconel 又称因康镍合金 因科镍合金等 是SMC Special Metals Corporation 国际超合金集团生产的奥氏体鎳鉻基高溫合金系列商标 1 英高鎳718圓棒 英高鎳合金耐氧化 耐腐蝕的特性使其適用於高溫高壓的嚴苛環境 英高鎳合金受熱時 合金表面會鈍化出一層又厚又穩定的氧化層 保護合金內部不受腐蝕 英高鎳合金在很廣的溫度範圍內能維持良好的機械性質 這點是常見的工程金屬如鋼 鋁等所做不到的 這些常見工程金屬只要遇上高溫 往往晶體內就開始產生缺陷 進而導致嚴重蠕变 英高鎳合金視型號不同 利用固溶強化或析出硬化的機制在高溫下維持良好機械性質 2 3 因上段所述原因 英高鎳合金普遍用於高溫用途 而工程上有時簡稱英高鎳合金為 Inco 常見的英高鎳625商標名包含 Inconel 625 英语 Inconel 625 Chronin 625 Altemp 625 Haynes 625 Nickelvac 625 及 Nicrofer 6020等 4 目录 1 歷史 2 化學組成 3 性質 4 英高鎳合金各型號 5 參見 6 參考文獻歷史 编辑英高鎳合金系列最早於1940年代由英國赫里福德的威金斯合金廠 Wiggin Alloys 開發 以支持惠特爾噴射引擎的相關研究 5 該廠後來被SMC国际超合金集团 英语 Special Metals Corporation 收購 6 化學組成 编辑不同型號的英高鎳合金有著大不相同的化學組成 然而皆由鎳為主成分 而鉻占比第二 Inconel 元素 以重量百分比計 鎳 鉻 鐵 鉬 鈮 鈷 錳 銅 鋁 鈦 矽 碳 硫 磷 硼600 7 72 0 14 0 17 0 6 0 10 0 1 0 0 5 0 5 0 15 0 015617 8 44 2 56 0 20 0 24 0 3 0 8 0 10 0 10 0 15 0 0 5 0 5 0 8 1 5 0 6 0 5 0 15 0 015 0 015 0 006625 9 58 0 20 0 23 0 5 0 8 0 10 0 3 15 4 15 1 0 0 5 0 4 0 4 0 5 0 1 0 015 0 015690 10 59 5 30 9 2 0 35 0 01 0 02 0 35 0 019 0 003718 2 50 0 55 0 17 0 21 0 餘量 2 8 3 3 4 75 5 5 1 0 0 35 0 2 0 8 0 65 1 15 0 3 0 35 0 08 0 015 0 015 0 006X 750 11 70 0 14 0 17 0 5 0 9 0 0 7 1 2 1 0 1 0 0 5 0 4 1 0 2 25 2 75 0 5 0 08 0 01性質 编辑英高鎳合金耐氧化 耐蝕 適於高壓高動能的環境 英高鎳合金受熱時表面鈍化出厚而穩定的氧化層 保護合金內部使之不會氧化 英高鎳不容易屈服於高溫潛變或在高溫下產生缺陷 能夠在較廣的溫度範圍下維持運作 相關的運算可以阿瑞尼斯方程式計算 視不同的英高鎳合金型號 採取固溶強化或析出強化的策略在高溫下維持機械強度 對採取析出強化或時效強化作為強化機制的這些英高鎳合金而言 通常會加入少量的鈮 以產生鈮鎳介金屬g 相 英语 Superalloy Metallurgy of superalloys Ni3Nb g 相會長成細小的正方晶 在高溫下有效限縮滑移跟潛變的進行 12 g 相會隨時間成長 尤其是暴露於850 的熱環境三小時後 並在暴露於熱環境72小時後持續成長 13 英高鎳合金各型號 编辑常見的英高鎳合金合金型號如下 Inconel 600 固溶強化的材料設計概念 Inconel 625 耐酸 焊接性能良好 低週期疲勞 英语 Low cycle fatigue 版本的Inconel 625通常用於波紋管 Inconel 690 鈷含量較低 適於核能相關應用 而且電阻率較低 14 Inconel 713C 析出硬化的鎳鉻基鑄造用合金 3 Inconel 718 帶有g 相強化相 焊接性能也不錯 15 Inconel 751 添加較多鋁含量 使其在870 附近的高溫範圍有較好的破斷強度 16 Inconel 792 添加較多鋁含量 使其在高溫下有更加耐蝕 特別適於製造燃氣渦輪 Inconel 939 以g 相強化增加焊接性能以析出強化或時效強化為設計概念的英高鎳合金種類 加鋁或鈦通常是為了產生面心立方的介金屬g 相Ni3Ti或Ni3Al 細小的g 相在高溫下會阻障滑移與潛變的進行 參見 编辑因科洛伊合金 英语 Incoloy 蒙耐尔合金 英语 Monel 哈氏合金 英语 Hastelloy 尼蒙尼克合金 英语 Nimonic 司太立合金 英语 Stellite 參考文獻 编辑 High Performance Alloys Special Metals Corporation 2010 04 26 原始内容存档于2012 12 08 2 0 2 1 INCONEL alloy 718 页面存档备份 存于互联网档案馆 Special Metals Corporation 3 0 3 1 Alloy713C 337 2017 03 23 原始内容存档于2015 09 02 Special Alloys Inconel 625 2010 04 26 原始内容存档于2009 06 05 Jones T L Frank Whittle s W2B Turbojet United Kingdom versus United States Development EngineHistory org Aircraft Engine Historical Society Inc 27 March 2016 原始内容存档于30 March 2016 Special Metals Corporation History 2012 05 18 原始内容存档于April 21 2008 INCONEL alloy 600 页面存档备份 存于互联网档案馆 Special Metals Corporation hightempmetals com 页面存档备份 存于互联网档案馆 High Temp Metals INCONEL alloy 625 Archive It的存檔 存档日期2009 02 26 Special Metals Corporation Sui G Titchmarsh J M Heys G B Congleton J Stress corrosion cracking of alloy 600 and alloy 690 in hydrogen steam at 380 C Corrosion Science 1997 03 39 3 565 587 2021 09 17 doi 10 1016 S0010 938X 97 86103 3 原始内容存档于2022 06 15 英语 INCONEL alloy X 750 页面存档备份 存于互联网档案馆 Special Metals Corporation Inconel www chemeurope com 2021 09 17 原始内容存档于2022 06 11 DoITPoMS Full Record www doitpoms ac uk 2021 09 17 原始内容存档于2022 06 11 INCONEL alloy 690 页面存档备份 存于互联网档案馆 NDT Resource Center ICOMold ICOMold Site Your SUPER powered WP Engine Site gpiprototype com 2021 09 17 原始内容存档于2022 06 11 INCONEL alloy 751 Archive It的存檔 存档日期2009 02 26 Special Metals Corporation 取自 https zh wikipedia org w index php title 英高鎳合金 amp oldid 72717637, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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