指定为 UNS N07750 或 W. Nr。 2.4669，也称为“合金 X750”，Inconel X750 是一种类似于 Inconel 600 的镍铬合金，但添加了铝和钛，使其急剧变硬。 这种合金具有很强的耐腐蚀性和抗氧化性，在高达约 1300°F （700°F） 的温度下具有很高的拉伸和蠕变断裂性能。 具有优异的抗流挂性，对高温弹簧和螺栓有效。 Inconel X-750 还可用于燃气轮机、火箭发动机、核反应堆、压力容器、工具和飞机结构。
Inconel X-750 合金主要是镍基高温合金 γ'[Ni3 （al， Ti， Nb）] 相和时效处理。 它在 980°C 以下具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性，在 800°C 以下具有高强度，在 540°C 以下具有良好的抗松弛性，具有良好的密封性。 可加工性和可焊性。 该合金主要用于制造具有高强度和耐腐蚀性的环形件、结构件和螺栓，在 540°C 以下运行的具有中等或低应力和抗松弛性的平面弹簧和螺旋弹簧。 还可用于制造涡轮叶片等零件。
一种铁镍铬合金，由铝和钛的元素沉淀和硬化而成。
即使在高达 980°C 的高温下也具有出色的耐腐蚀性和抗氧化性，
在 800°C 以下具有良好的机械强度，
在 540°C 以下具有良好的抗松弛性，
具有良好的可加工性和焊接性，
即使在低温环境下，它也表现出优异的机械性能。
磅/英寸3克/厘米3°F°C保持热轧保持热轧热轧20% 冷轧退火
0.2998.282540-26001393-1427-2251.00200.000440.000520.00026
密度熔融范围居里温度，°F磁导率，70°F，200 小时沉淀处理期间的线性收缩率 （1300°F/20hr），英寸/英寸
密度 （g/cm）3)
弹性模量
（GPa）
熔点
（°C）
导热系数
（W（m·°C））
硬度
（HBS）
热膨胀系数 （21~93°C）
10-6× 米/米 °C
棒材、棒材、锻件ASTM B637、ISO 9723-9725 标准
板材、片材和条材ISO 6208 认证
线BS HR 505
产品形态标准
热轧温度为 980°C，热轧温度为 980°C。 在材料和部件的中间热处理系统中，可以选择以下热处理工艺。
（1） 退火：955~1010°C，水冷。
（2） 焊前退火：980°C，1h。
（3） 变形退火：900°C × 2 小时。
（4） 去畸变退火：885°C±15°C，24h，风冷。
热处理零件的加工必须在无硫的中性或还原气氛中进行，以避免硫化。 零件应避免 870°C~650°C 的“热冷却”处理。 对于横截面较大的零件，零件在固溶处理后必须进行风冷，以防止开裂。 成品零件的最终热处理如下：
（1） 对于在 600 °C 以上运行并要求最高抗蠕变性的零件：
固溶体：1150°C±15°C，保持 2~4 小时，风冷。
老化：845°C±15°C，24 小时保持，风冷 +705°C±15°C，24 小时保持，风冷。
（2） 对于在 600 °C 以下运行并要求最高室温和高温拉伸性能的零件：
固溶体：980°C±15°C，保持 1 小时，风冷。
老化：730°C±15°C，保温8小时，炉冷50°C/h，620°C±10°C保温8小时，风冷。
（3） 环形零件通常使用以下热处理系统：
固溶体：1095°C±15°C，保持 2~4 小时，风冷。
老化：845 °C±15 °C，保持 24 小时，+705 °C± 15 °C 风冷或炉冷，保持 20 小时，风冷。
（4） 600°C以下钢筋和锻件的热处理应使用以下设备。
均质化：885°C±15°C，24小时隔热，风冷;
老化：705°C±15°C，保持 20±1H，风冷。
（5） 用于弹簧的退火板、带材、板、带、丝等，可采用以下系统进行热处理。
老化：
1） 705°C±15°C，保温 22 小时，风冷;
2） 760°C±10°C，保温 1 小时，风冷。
固溶体：980°C±15°C，保持 1 小时，风冷。
老化：730°C±10°C，保持 8 小时，炉子以 50°C/h 冷却至 +620°C±10°C，保持 8 小时，风冷。
合金通过电弧炉和真空耗材的重熔、真空感应和电渣、电渣和真空耗材的重熔或真空感应和真空耗材的重熔来重熔。
1、Inconel X-750的成型性能如下： 合金的锻造温度在 1220 °C ~ 950 °C 之间。 为了获得最终锻件或棒料的良好微观组织和性能，随后的锻件加热温度必须在相应的较低温度下进行。 最终锻造温度不应低于 950°C。 合金必须硬成型，然后用固溶体处理。
2、Inconel X-750焊接性能：具有良好的焊接性，可以采用多种焊接方法，但大截面零件难以焊接，但擅长焊接小截面零件和薄板。 焊接应在退火或固溶处理后进行，焊后进行应力消除处理，湿度应在 980°C 保持 0.5 小时或 900°C 保持 2 小时。 经过时效过程后，获得焊接组件在几乎完全热处理状态下的强度。
θ/°C50100300500900
λ/（W/（m·°C））14.715.920.125.137.3
焊接性好，可进行多种焊接，但大截面零件难以焊接，擅长焊接小截面零件和薄板。 焊接应在退火或固溶处理后进行，焊后进行应力消除处理，湿度应在 980°C 保持 0.5 小时或 900°C 保持 2 小时。 经过时效过程后，获得焊接组件在几乎完全热处理状态下的强度。
带有托盘、篮子和固定装置的热处理设备。
钢丝退火、辐射管、高速燃气燃烧器、网带炉。
氨溶罐需用 i 和催化剂支撑网格进行重整，用于硝酸生产。
硫磺酸洗厂中使用的加热管、容器、篮子和链条。
排气系统零件。
管道系统。
固体废物焚烧炉的燃烧室。
管道支架和灰烬处理部分。
排气排毒系统组件。
氧气到加热器。
热交换管。
管件。
法兰。
真空管。
品种分类：
纱线管行业可以制作各种规格的Inconel X-750无缝管、Inconel X-750钢板、Inconel X-750圆棒、Inconel X-750锻件、 Inconel X-750 法兰、Inconel X-750 管件、Inconel X-750 焊管、Inconel X-750 钢带、Inconel X-750 焊丝和支撑焊接材料。
交货状态：
无缝管：固溶体+酸性白，长度可配置;
板：固溶、酸洗、修整。
焊接管：固溶体酸性白+RT%探伤;
锻造：退火+汽车抛光; 棒材经过锻造和轧制、表面抛光或汽车抛光。
带材在冷轧、固溶软态和脱氧后交付。
我们提供固溶体盘、直带和固溶直带，这些带材是在轻质状态下将线材精细粉碎制成的。
镍基高温合金是为满足现代航空航天技术在各种高温工况下的要求而开发的一类高温合金，先进的航空航天发动机是显示高温合金生命力的最活跃的领域。 调整高温合金的性能通常涉及优化合金成分、调整加工工艺和热处理工艺，以获得母材组织和析出相，特别是析出相的类型、大小和分布。 Inconel X-750 镍基合金常用于固溶 + 时效的热处理过程，过程中的析出阶段是决定其性能的关键因素。 镍基高温合金良好的高温性能主要取决于由 L12 型沉淀相 γ'（Ni3（Al， Ti）） 和端面中心立方富镍基体组成的微观组织。 大量研究表明，γ' 的形状、尺寸、体积分数和空间排列对合金的性能很重要，特别是 γ' 相的尺寸和体积分数具有巨大的影响，因此起着重要作用。 它引起了很多关注。 近年来，对热处理工艺对 Inconel X-750 合金的影响进行了广泛的研究，对固溶工艺和时效工艺也进行了更多的研究。 例如，Jeong 等人。 Marsh 等人研究了 X-750 合金在不同时效温度和应力松弛条件下 γ' 相沉淀的影响。 研究了热处理对断裂韧性的影响。 研究人员专注于固溶处理和时效对合金组织和性能的影响，而较少关注固溶冷却方法对合金组织和性能的影响。
近年来，研究发现固溶体冷却方式对合金的固溶体冷却和时效过程中γ'相的析出有显著影响。 由于冷却速度快，合金在固溶体加工过程中析出单个均匀分布的 γ' 相，其分布密度更高，更接近球形。 当冷却速度较慢时，合金在固溶体冷却过程中会析出各种大小的 γ' 相，其形状会发生显着变化。 镍基高温合金的 γ' 相对合金的结构和性能有重大影响。 由于固溶体冷却方式的研究对于Inconel X-750合金的使用具有重要意义，因此本文重点研究了Inconel X-750合金的组织和性能，主要固溶体冷却方式是γ相沉淀过程，固溶体冷却方式是碳化物沉淀和分布，碳化物沉淀和分布。
试验材料为Inconel X-750合金电渣锭，经真空感应熔炼+电渣重熔熔炼，开坯成型锻造坯料，锻造坯料后采集样品。 试样尺寸为 10 mm× 10 mm× 40 mm，拉伸试片 Φ12 mm × 55 mm，相分析试样 Φ15 mm × 55 mm，化学成分（质量分数，%）为 0.05C、0.2Si、0.65Mn、15.5。 Cr、2.25Ti、6Fe、0.7Al、0.95Nb、剩余 Ni。
图 1 显示了热力学计算软件 Thermo-Cale 模拟的 Inconel X-750 合金的物理性能，γ' 相的析出温度约为 950°C。 表 1 显示了 Inconel X-750 合金的不同热处理工艺。
SEM 样品采用电解抛光 + 电腐蚀法处理。 电解抛光液为80%甲醇+20%硫酸，电压30V，腐蚀时间15~20s。 电解腐蚀液为磷酸盐 85 mL + 三氧化铬 8 g + 硫酸 5 mL，电压 5 V，腐蚀时间为 1~3 秒。 TEM 样品采用通常的电解抛光方法处理，电腐蚀溶液为 10% HClO4 水溶液。 通过定量分析和粒度分析进行物相分析，通过 X 射线小角度散射粒度分析进行粒度分析。
图 1 Inconel X-750 合金的相图与 Thermo-Cale 计算表
1 Inconel X-750 合金的热处理工艺
样本编号分辨率冷却方式人口老龄化冷却方式
11060 °C × 1 小时水冷式720 °C × 6 小时风冷
21060 °C × 1 小时油冷式720 °C × 6 小时风冷
31060 °C × 1 小时炉冷却720 °C × 6 小时风冷
2.1 冷却方式对合金晶粒尺寸的影响图 2 显示了 XNUMX 种合金的晶粒尺寸。
可以看出，碳化物存在于晶体内部和晶界附近，粒度没有显着差异。
2.2 冷却模式对 γ' 的影响2.2.1 冷却模式对固溶体冷却过程中
γ' 相的影响
图 3 显示了固溶处理后各种冷却方法下合金中 γ' 相的质量分数。 固溶体水冷合金和固溶体油冷合金均未观察到γ'相析出，固溶炉冷却合金中γ相析出质量分数为11.064%。 在 ARP Singh 等人的一项研究中，用水冷却固溶体后，合金中出现了均匀而细小的沉淀相。 与其他镍基高温合金相比，冷却方式更易受到 Inconel X-750 合金的影响，水冷或油冷也可以抑制固溶后 γ' 析出相的析出。
图 4 显示了合金在固体炉中冷却后的 γ' 相形貌。 在图 4（a） 中，合金内部析出具有均匀析出相的大颗粒，形状不规则，多为立方体形状，密度小，可见粗糙现象。 这些根据它们的透射衍射图分为 γ' 相。 如图 4（b） 所示，细球形 γ' 相存在于晶界处并且很致密。 如图 4（c） 所示，在合金内部可以看到四面体和多边形 γ' 相，周围有细小的 γ' 相。
图 5 显示了合金中 γ' 相的粒度分布。 合金固溶炉冷却后析出的γ'相的尺寸为10-60nm，尺寸为36-60nm的γ'相数较大且呈立方，γ'相数为10-18nm，尺寸较小且呈球形。
冷却速率对沉淀相的形状有很大影响。 以往对高温合金的研究发现，固溶后冷却速率不同。 合金中析出相的形状存在显着差异。 当冷却速率高时，合金中析出的 γ' 相几乎呈球形，当冷却速率缓慢时，合金中析出的 γ' 相变为立方或层状。 图 4 合金中析出的 γ' 相的形状为球形、立方体和多边形。 冷却速率对合金的不一致和弹性应变有重大影响。 随着冷却速率的增加，合金的不一致性会减少。 也就是说，当冷却速率较低（炉冷却）时，由于单轴失配的增加，相干应变增加。 单轴失配的增加都由压缩-弹性应变来平衡。 这很好地说明了不同冷却速率下 γ' 沉淀阶段的不同形状。 在微观组织水平上，它主要表现为 γ' 相从简单的球形转变为复杂的立方体形状。 随着次级形式的改变，弹性应变也会发生变化。 这意味着初级沉淀相会转变为复杂的形状，从而增加合金内部的不一致性。
图 2 固溶处理后各种冷却方式下的 Inconel X-750 合金的 OM 图像 （a） 水冷 + 时效。
（b） 油冷却 + 时效。 （c） 炉冷却 + 老化
图 3 固溶处理后不同冷却模式下 Inconel X-750 合金 γ' 相的质量分数 2.2.2 冷却方式对时效处理
中 γ' 相的影响
图 6 显示了合金在固溶后经受不同冷却模式 + 时效的 SEM 图像。 从图 5 （a， b） 和 6 （a， b） 中可以看出，固溶体水冷 + 时效合金和固油冷却 + 时效合金内部都沉淀了均匀而细小的 γ ' 析出相。 γ' 相为规则的球形，有许多 γ' 相，大小为 5~18 和 5~10 nm。 图 8.111 显示，固溶体水冷 + 时效合金和固溶体油冷 + 时效合金中 γ' 相的质量分数分别为 3% 和 7.986%。
图 6C. 在合金的立方 γ' 相隙中析出的细扩散球形 γ' 相。 立方 γ' 相的尺寸为 36~60nm，立方 γ' 相之间的间隙越大，细球形 γ' 相的密度就越大，尺寸为 5-10nm，比较图 5 （c） 和 （d），似乎立方 γ' 相的时效过程基本没有增长，只有一定量的 5-10nm 的细球形 γ' 相增加， 它只增加一定数量的 5-10 nm。 10 nm 细球形 γ' 相，其质量分数增加为 3.604%。
2.3 冷却速率对碳化物的影响2.3.1 冷却方式
对碳化物的影响固溶体冷却过程
虽然 Inconel X-750 合金中的碳化物含量很小，但主要分布在晶界，这对合金的性能有显着影响。 Inconel X-750 合金的主要碳化物包括 MC 和 M23C6。
图 7 显示了合金在固溶体未时效后碳化物的 TEM 图像，图 8 显示了碳化物的 EDAX 光谱。 在图 7（a， b） 中，在晶界处有一个块状碳化物，电子衍射图校准和 EDAX 分析表明，它是一种富含 Nb 和 Ti 的 MC 型碳化物。 在图 7（c） 中，晶界上有较大的碳化物 M23C6 颗粒，以及块状 MC 相。 由于 MC 相的高熔点，在固溶过程中发生分解。它不会发生，晶界是固定的，XNUMX 合金的粒度没有显着差异。
图 4 Inconel X-750 合金固溶炉冷却后 γ' 相的 TEM 和 SEM 照片
图 5 Inconel X-750 合金 γ' 相的粒度分布 （a） 水冷 + 时效。
（b） 油冷却 + 时效。 （c） 炉冷却。 （d） 炉冷却 + 老化
图 6 Inconel X-750 合金固溶体 + 时效后 γ' 相的 SEM 图像 （a） 水冷 + 时效。
（b） 油冷却 + 时效。 （c） 炉冷却 + 老化
图 7 Inconel X-750 合金晶间碳化物的 TEM 图像 （a， d） 水冷。
（b， e） 油冷却。 （c， f） 炉冷却
图 8 Inconel X-750 合金晶间碳化物的 EDAX 光谱 2.3.2 冷却方式对时效过程中
碳化物的影响
图 9 显示了固溶后合金在等温时效阶段边界碳化物的 TEM 图像。 在固溶体水冷 + 时效合金和固溶油冷却 + 时效合金的晶界处存在一种针状碳化物，在晶界处生成并向内晶粒生长。 它与 η 相的形态更相似，并通过 EDAX 光谱和衍射图谱分析为富含 Cr 的 M23C6 相，而不是 η 相。 对比结果发现，固溶体水冷+时效和固溶体油冷+时效后存在针状和块状M23C6颗粒，MC颗粒分散在晶界处。 M23C6 颗粒的密度较大，固溶炉冷却 + 时效后在合金的晶界中未发现细小的次级碳化物，初级碳化物的形状和尺寸发生变化，短棒减少，棒增加。 肿块的大小略有增加。 图 10 显示，由于冷却方式不同，合金热处理后的 M23C6 数量差异很大，在固溶炉冷却 + 时效处理中 M23C6 的含量相对较高，质量分数高达 0.037%，MC 的含量很高。 碳化物变化不大，基本稳定在 0.240% 左右。
2.4 冷却模式对合金性能的影响2.4.1 冷却模式
对合金冲击性能
的影响图 11D 显示了不同固溶体冷却后合金的减震能，合金的冲击性能随着冷却速率的增加而增强。 合金的冲击性能主要受晶粒尺寸和晶界碳化物变化的影响。 图 11 （ac） 显示了合金的冲击断裂 SEM 图像，图 11 （a、b） 显示合金属于韧性断裂，图 11 （c） 表明合金属于韧性断裂和反卷积断裂。 图 11（a， b） 显示了小碳化物在合金晶界的扩散。 晶界上小而不连续的碳化物防止了晶界的滑动，大大提高了合金的韧性。 图 7（c） 合金的晶界具有较大的碳化物颗粒，它们以链状分布。 晶界是断裂的薄弱区域。 在 7 种不同的冷却模式下加工的合金的晶粒尺寸非常它们是相似的，晶界上碳化物的数量和大小随着冷却速率的降低而增加。 随着冷却速率的降低，晶界处碳化物的数量和尺寸增加。 因此，冲击性能的急剧下降主要是由于晶界处碳化物的数量和尺寸增加引起的。
图 9 Inconel X-750 合金固溶 + 水冷时效处理后针状碳化物的 TEM 图像 2.4.2 冷却模式对
合金强度的影响 图 12 显示了各种固溶冷却
+ 它显示了合金时效后的强度。 当冷却速率降低时，合金的拉力和屈服强度增加。 镍基高强度温度合金主要由晶内强化相和晶界强化相决定，即γ'相和晶界碳化物，γ'相和M23C6由面心立方组织和基共晶格决定。 γ' 相的粒度和间距对合金的性能有重要影响。 如果 γ' 相的尺寸小于 15 nm，则增强机制是跨 γ' 相的位错。 如果 γ' 相的大小大于 40 nm，则增强机制主要涉及 Orowan 机制。 从图 4 中可以看出，固溶体水冷 + 时效和固溶体油冷 + 时效后在合金中析出的强化相主要是细小的球形 γ' 相，通常尺寸为 5~18 nm，平均尺寸为 15.9 nm，位错穿透 γ' 颗粒以强化合金。 炉冷却 + 时效后，合金内部析出另一个立方体和细球形 γ' 相。 通过结合切割机构和 Orowan 机构来强化合金。 γ' 相的质量分数远大于固溶体水冷 + 时效处理的 7.986% 和固溶体油冷 + 时效处理的 8.122%。 水冷和油冷后晶界中碳化物的密度大，炉冷晶界中存在大颗粒的碳化物，增加了碳化物的间距和碳化物的尺寸，从而提高了合金的强度。 综上所述，固溶炉冷却 + 时效合金的最佳强度取决于较大 γ' 相的质量分数以及颗粒较大、间距较大的碳化物的分布。
图 10 Inconel X-750 合金固溶体 + 时效后晶界碳化物和碳化物质量分数的 SEM 图像 （a） 水冷 + 时效。
（b） 油冷却 + 时效。 （c） 炉冷却 + 时效。 （d） 碳化物质量分数
图 11 Inconel X-750 合金固溶 + 时效处理后的冲击断裂和减震能量的 SEM 图像 （a） 水冷 +
时效。 （b） 油冷却 + 时效。 （c） 炉冷却 + 时效。 （d） 减震能量
图 12 Inconel X-750 合金在各种热处理
后的强度
1） 水冷和油冷抑制了 Inconel X-750 合金中 γ' 相的析出，时效后析出单一尺寸的球形 γ' 相。 炉冷却后，少量立方结晶球形 γ' 相在合金中析出，时效后，细小的球形 γ' 相再次析出。
2）Inconel X-750合金固溶体（水冷、油冷）+未溶解MC的存在和针状M23C6析出的边界时效处理，固溶体（炉冷）+未熔化MC和M23C6大颗粒的存在在晶粒上时效。
3）Inconel X-750合金在固溶炉冷却+时效处理后强度最高，在固溶水冷+时效处理后冲击性能最好。
