推荐变形高温合金Haynes 718沉淀硬化型合金的分析与研究
Haynes 718是是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，长期使用温度范围-253~650℃，短期使用温度在800℃，在650℃以下时具有高强度、良好的韧性以及在高低温环境均具有耐氧化耐腐蚀性。以及良好的加工性能和焊接性能和长期组织稳定性。
Haynes 718适用于制作航空、航天和石油化工中的环件、叶片、紧固件和结构件等，主要有棒、板、管、带、丝、等。
Haynes 718执行标准:DIN,UNS、ASTM、GB/T14992，Haynes 718对应牌号:2.4668、N07718、GH4169。
上海飞钒特钢集团 有限公司 资讯推荐：高温合金加工紧固件材料、可加工成品（加热元件护套、核蒸汽发生器管、燃气涡轮部件、高压压气机盘、燃烧室部件、发动机部件、涡轮叶片、压气机盘、涡轮机闸、热交换器、蒸汽管道、设备管道、高温螺柱、螺栓、高温火焰筒、耐蚀封严圈、耐腐蚀隔圈、涡轮盘、盘轴、耐高温叶片、高温轴承、特种合金喷嘴、合金成型套筒、等）
加工耐蚀性紧固件材料、耐蚀性元件护套、耐蚀性发生器管、耐蚀性涡轮部件、耐蚀性高压压气机盘、燃烧室耐蚀性部件、耐蚀性发动机部件、耐蚀性涡轮叶片、耐蚀性压气机盘、涡轮机闸、耐蚀性热交换器、耐蚀性蒸汽管道、耐蚀性设备管道、耐蚀性螺柱、耐蚀性螺栓、高温火焰筒、耐蚀封严圈、耐腐蚀隔圈、耐蚀性涡轮盘、耐蚀性盘轴、耐蚀性叶片、耐蚀性轴承、海洋材料、玻封管等。
海洋，海水应用：精密合金、高温应用弹簧、高强度、抗耐磨、高强度、抗磨损、高温合金高抗氧化等。常温应用、高耐腐蚀性、高抗拉强度等。
我公司主导产品主要有四大类:
锅炉、电站行业用锻材锻件、阀门阀体，主要材料有：SA-335P91、P92、F12F22等美国ASME 系列：德标WB36(15NiCuMoNb5)及42CrMo5-6等系列产品。(2)模具用锻造扁钢、模块、圆钢，主要生产材料有:12344 (H13)均质化+超化、718HH、1.2379 (D2)、S136、NAK80、1.2316、1.2083 (4Cr13)、1.2085、1.4034、3Cr17NiMo、1.2358、1.2714、5CrNiMo、1.2367、9Cr18Mo、火焰淬火钢7CrSiMnMoV.XPM、2738MOD、DC53、SKS3、SKD11以及新型模具钢8407、8418 等牌号。(3)汽轮机行业用锻材，主要生产材料有: 2Cr12NMo1W1V(日本61系列)0Cr17Ni4Cu4Nb (17-4PH)、1Cr12Mo、25Cr2Mo1VA、38Cr2Ni2Mo等。(4)不热系列特异型件等。如：9Cr3Mo、9Cr18、42CrMo4、17NiCrMo6、34CrNi3Mo、34CrNiMo6、40CrNiMoA等各种牌号的合金结构钢：20Cr13、SUS410/420 等Cr不锈钢：SUS304/316L、0Cr25Ni20等Ni不锈：GH132等高温合金系列：30CrMnSiNi2A、PCrNi3Mo等。
Haynes 718化学成份：
碳C：≤0.08
铬Cr：17.0～21.0
镍Ni：50~55
钴Co：≤1.00
钼Mo：≤2.8~3.30
铝Al：0.20～0.8
钛Ti：0.65～1.15
铁Fe：余
铌Nb：4.75～5.50
硼B：≤0.006
锰Mn：≤0.35
硅Si：≤0.35
硫S：≤0.015
铜Cu：≤0.30
磷P：≤0.015
镁Mg：≤0.01
合金元素性能一览表：
镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。
铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。
钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。
钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。
钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。
钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。在铁基中加入以铌为主的微合金元素组成的合金。铌属难熔金属，熔点为2467℃，在1093～1427℃温度范围内强度较高。同钨合金和钼合金相比，铌合金塑性好，加工和焊接性能优良，因而能制成薄板和外形复杂的零件，可用作航天和航空工业的热防护和结构材料。铌合金的工业生产，首先将粉末制成合金坯条，然后进行高温烧结法或熔铸法获得锭坯或铸件，但以熔铸法用得最多，熔铸法又以电子东熔炼和电弧炉熔炼为主。铌合金在低温下（-196℃）仍有较好的塑性。同钼和钨相比，铌的合金元素种类多，加入量高。铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。
铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
冶炼方法：合金采用真空感应熔炼加真空电弧重熔、真空感应熔炼加电渣重熔加真空电弧重熔或真空感应熔炼加真空电弧重熔加电渣重熔冶炼工艺生产。
Haynes 718主要规格：冷扎薄板4mm-50mm,热扎板4mm-14mm,热扎棒15mm-100mm,煅棒100mm-350mm,热拉棒8mm-45mm,带0.8mm-10mm,管10mm-60mm。
Haynes 718物理性能：密度ρ=8.24g/cm3，熔化温度范围1260～1320℃，加工和热处理：在机械加工领域属难加工材料。
预热：工件在加热之前和加热过程中都应进行表面清理，保持表面清洁。若加热环境含有S、P、铅或其他低熔点金属，合金将变脆。杂质来源于做标记的油漆、粉笔、润滑油、水、燃料等。燃料的硫含量要低，如液化气和气的杂质含量要低于0.1%，城市煤气的硫含量要低于0.25g/m3，石油气的硫含量低于0.5%是理想的。加热的电炉应要具有较准的控温能力，炉气应为中性或弱碱性，应避免炉气成分在氧化性和还原性中波动。
Haynes 718冷热加工：合金合适的热加工温度为1120-900℃，冷却方式可以是水淬或其他快速冷却方式，热加工后应及时退火以保证得到很好的性能。热加工时材料应加热到加工温度的上限，为了保证加工时的塑性，变形量达到20%时的终加工温度不应低于960℃。 冷加工应在固溶处理后进行，加工硬化率大于奥氏体不锈钢，因此加工设备应作相应调整，并且在冷加工过程中应有中间退火过程。
冷热处理：不同的固溶处理和时效处理工艺会得到不同的材料性能。由于γ”相的扩散速率较低，所以通过长时间的时效处理能使合金获得很好的机械性能。
冷打磨 ：工件焊缝附近的氧化物要比不锈钢的更难以去除，需要用细砂带打磨，在硝酸和氢氟酸的混合酸中酸洗之前，也要用砂纸去除氧化物或进行盐浴预处理。
Haynes 718机加工：机加工需在固溶处理后进行，要考虑到材料的加工硬化性，与奥氏体不锈钢不同的是，适合采用低表面切削速度。
Haynes 718焊接性能：沉淀硬化型的Haynes 718合金很适合于焊接，无焊后开裂倾向。适焊性、易加工性、高强度是这种材料的几大优点。
Haynes 718适合于电弧焊、等离子焊等。在焊接前，材料表面要洁净、无油污、无粉笔记号等，焊缝周围25mm范围内要打磨露出光亮的金属。
Haynes 718应用及特性：合金已用于制作航空、航天和石油化工中的环件、叶片、紧固件和结构件等，制作石油化工中应用的多种零件，可批量生产且使用性况良好。合金在真空自耗重熔时可采用氦气冷却工艺，可有效减轻铌元素偏析，采用喷射成形工艺生产环件，可降低成本和周期，采用超塑成形可扩大生产范围。
