718合金

718 NACE
NACE MR 0175, UNS N07718
 
718 NACE 是按照NACE MR-01-75規(guī)范制造的鎳基合金。和718 AMS的區(qū)別在于，化學(xué)成分有所調(diào)整，成分的范圍縮小，退火和時(shí)效的溫度不同，從而獲取不同的材料性質(zhì)。718NACE的機(jī)械性能有所降低（屈服強(qiáng)度從150ksi降至120ksi），但是韌性更佳，耐腐蝕能力更好。718NACE硬度高為40HRC，也低于718 AMS。但是718NACE的綜合性能更適合用于含硫化氫和二氧化碳?xì)怏w的油氣環(huán)境，例如用于制造閥門，管接頭，MWD/LWD部件，打撈工具，泵軸，井口組件等。
 
通過熱處理，可將718 AMS等級的材料轉(zhuǎn)化成718 NACE，但是這個(gè)工藝很復(fù)雜，故不推薦。好還是用原廠按NACE規(guī)范生產(chǎn)的718。雖然化學(xué)成分有一點(diǎn)差異，718 NACE的UNS編號仍是N07718，和718 AMS一致。
 
化學(xué)成分
 

 
機(jī)械性能
抗拉強(qiáng)度： 150ksi 以上
屈服強(qiáng)度： 120-145ksi
4D延伸率：20%以上
斷面收縮率(dia≤10”): 35%以上
斷面收縮率(dia＞10”): 25%以上
硬度：30-40HRC
V型缺口沖擊強(qiáng)度（-59°C或更低）：
平均能量：35ft/lbs （47J）以上
單次低能量：30ft/lbs （40J）
 
熱處理
1021-1052°C固溶退火1-2.5小時(shí)，然后水淬。直徑小于3.5”的棒料可用水淬或空冷。774-802°C時(shí)效6-8小時(shí)，然后空冷。
熱處理需由鋼廠進(jìn)行，或者鋼廠指導(dǎo)下進(jìn)行。

718合金
 

718 AMS
AMS5662, AMS5663, AMS5664, UNS N07718

 

718是一款可沉淀硬化的鎳基合金，在高達(dá)704°C的高溫環(huán)境下，仍展現(xiàn)出很高的屈服強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度和蠕變開裂強(qiáng)度。718的時(shí)效硬化反應(yīng)較遲緩，因此在退火和焊接的過程中不會隨加熱和冷卻而硬化。相比于其他添加了鋁和鈦的鎳基超級合金，718的焊接性能非常秀。
AMS5662是718的初始狀態(tài)，也是AMS等級中軟的狀態(tài)。通過熱處理，AMS5662可以轉(zhuǎn)換成AMS5663。熱處理方法有兩種，一種可以優(yōu)化沖擊性能，另一種則可優(yōu)化抗拉和蠕變開裂性能。AMS5662的硬度約為20-25HRC，通過時(shí)效處理可提高到36-44HRC。
AMS5664和AMS5662、5663的區(qū)別更大一些，是一種不同的材料，涉及到更加復(fù)雜的成形工藝，使材料具有更高的抗拉和屈服強(qiáng)度，同時(shí)一定的晶粒結(jié)構(gòu)要求。AMS5664適用于對強(qiáng)度要求更高的航空應(yīng)用。

應(yīng)用

噴氣式發(fā)動機(jī)和高速機(jī)身零件，例如輪子，渦輪機(jī)葉片，墊片，高溫螺栓，緊固件等。

化學(xué)成分
 

物理性能
 

密度： 0.2970 lb/in3

平均熱膨脹系數(shù)

77-200°F  7.10 X 10-6in/in/°F

77-400°F  7.50 X 10-6in/in/°F

77-600°F  7.70 X 10-6in/in/°F

77-800°F  7.90 X 10-6in/in/°F

77-1000°F  8.00 X 10-6in/in/°F

77-1200°F  8.40 X 10-6in/in/°F

77-1400°F  8.90 X 10-6in/in/°F

彈性模量(E)

電阻（70°F）：728.0 ohm-cir-mil/ft

熔距： 2200-2450°F

機(jī)械性能

固溶處理的溫度對718材料橫向室溫性能的影響

注：測試樣件為邊長4”的四方塊料。測試樣件按表格中的溫度進(jìn)行固溶處理2個(gè)小時(shí)，空冷。時(shí)效處理為718°C處理8個(gè)小時(shí)，按56°C/小時(shí)的速度冷卻至621°C，保溫8個(gè)小時(shí)，然后空冷。

固溶處理的溫度對718材料橫向應(yīng)力開裂性能的影響

注：測試樣件為邊長4”的四方塊料。按照表格所示的溫度固溶處理2個(gè)小時(shí)，空冷，然后718°C時(shí)效處理8個(gè)小時(shí)，按56°C/小時(shí)的速度爐冷至621°C，保溫八個(gè)小時(shí)，后空冷。

升溫抗拉測試

注：測試樣件為dia12.7mm圓棒，982°C熱處理1小時(shí)，空冷+718°C時(shí)效8小時(shí)，冷卻至621°C，保溫8小時(shí)，然后空冷。

低溫抗拉測試

注：測試樣件為邊長101.6mm的四方塊料，按1066°C熱處理2個(gè)小時(shí)，空冷+718°C時(shí)效8個(gè)小時(shí)，爐冷至621°C，保溫8小時(shí)，然后空冷。

應(yīng)力開裂測試

注：982°C熱處理1個(gè)小時(shí)，空冷+718°C熱處理8個(gè)小時(shí)，爐冷至621°C，保溫8個(gè)小時(shí)，然后空冷。

熱處理

方法1：獲取好的抗拉強(qiáng)度和應(yīng)力開裂強(qiáng)度

954-982°C，1小時(shí)，空冷+718°C ，8小時(shí)，按56°C/小時(shí)冷卻至621°C，保溫8個(gè)小時(shí)，然后空冷。

方法2：獲取好的室溫及低溫的抗拉強(qiáng)度

1066°C熱處理1-2小時(shí)，空冷+718°C，8小時(shí)，按56°C/小時(shí)冷卻至621°C，保溫8個(gè)小時(shí)，然后空冷。
 

加工性能

熱加工

熱加工的爐溫不超過1121°C。如果工作溫度在593°C以下，冷加工的溫度范圍控制在927-1010°C，可以提供鍛造強(qiáng)度。鍛造時(shí)避免長時(shí)間在爐中加熱。

機(jī)加

退火態(tài)和時(shí)效硬化態(tài)都可機(jī)加。時(shí)效硬化態(tài)更方便斷削，表面光潔度更好。退火態(tài)的材料，機(jī)加的刀具壽命稍微長一點(diǎn)。

焊接

718的退火態(tài)和時(shí)效態(tài)都可以焊接。時(shí)效態(tài)材料焊接時(shí)，焊接受熱而軟化的區(qū)域會產(chǎn)生變形。