它被公认为 Inconel 617、UNS N06617 或 W.Nr。 2.4663A 是公认的镍-铬-钴-钼合金 特别是由于其在高温下出色的机械性能。 这种合金被称为“合金 617”，由于含有铝，因此表现出优异的冶金稳定性、强度和显着的抗氧化性。 它耐各种腐蚀性水环境。 其用途广泛，包括用于燃气轮机的燃烧罐、管道和过渡衬垫。 用于石化加工、热处理设备、硝酸生产的管道系统。 此外，它还表现出以下优点： 管道组件用于各种发电厂，无论是化石燃料还是核能。
Inconel 617 无缝管
（1） 在高达 1100°C 的高温下，它表现出良好的瞬时和长期机械性能。
（2） 它在 1100°C 时表现出高抗氧化活性。
（3） 1100°C 时具有高耐碳化性。
（4） 焊接性好。
C
铬
镍
铁
锰
四
铜
0.05-0.15
20.0-24.0
≥44.5
≤3.0
≤1.0
≤1.0
≤0.5
莫
公司
铝
钛
B
S
8.0-10.0
10.0-15.0
0.8-1.5
≤0.6
≤0.006
≤0.015
语气拉伸强度 MPa产量：强度 MPa伸长率 %
溶液处理68030030
下表中列出的性能适用于固溶处理状态下的给定规格的 Inconel 617 合金。 根据特定应用的要求，可以提供非标准尺寸材料的特殊性能。
产品形态尺寸/mm测试方向
抗张强度
Rm N/毫米2
屈服强度
RP0.2 N/毫米2
屈服强度
RP1.0 N/毫米2
外延
一个5%
板和条冷轧 ≤6水平75035039035
盘子热轧 <80水平70030033035
酒吧≤300水平68030033030
≤300径向68030033035
管≤150径向70030033035
N/毫米2 （与每个温度兼容）
100200300400500600700750
抗张强度650620600570540510400340
0.2% 屈服强度270230220210200190185180
1.0% 屈服强度300260250240225210205200
磅/英寸3毫克/米3°F°CBtu/lb-°F焦耳/千克-°COH M-CIRC 磨机/英尺μΩ.m
0.3028.362430-25101332-13800.1004197361.22
密度熔融范围78°F （26°C） 时的比热78°F （26°C） 时的电阻率
空气温度 （°C）比热容 J/Kg.K导热系数 W/mK电阻率 μΩcm弹性模量 KN/mm2热膨胀系数 10-6/K
2042013.4122212
93
10044014.712520611.6
20046516.312620012.6
204
30048517.712719413.1
316
40051519.312818813.6
427
50054520.912918113.9
538
60056522.513117314.0
649
70059523.913316614.8
760
80061525.513415715.4
871
90064527.113514915.8
982
100066528.713813916.3
棒材、棒材、线材ASTM B166
板材、片材、条ASTM B168、ASTM B906
无缝管和管ASTM B167、ASTM B829
焊接管ASTM B472
焊接管ASTM B564
产品形态标准
平均室温：横向≧100 J/cm2
径向≥ 150 J/cm2
室温和高温下固溶处理状态的机械性能
固溶处理时蠕变为 1% 的典型应力如下：
固溶处理状态下的典型蠕变断裂强度如下。
Inconel 617 合金具有面心立方晶格结构，具有良好的相稳定性。 由于固溶硬化，这种合金具有优异的高温强度，并且没有时效硬化。
Inconel 617 合金在硫化环境等高温腐蚀区域表现出优异的耐腐蚀性，尤其是在循环温度高达 1100°C 的氧化和碳化环境中。 这些耐腐蚀性和出色的机械性能使这种合金特别适用于高温应用。 此外，由于其 Ni、Cr 和 Mo 含量高，这种合金在大多数腐蚀性介质中都具有出色的耐腐蚀性。
Inconel 617 合金易于在各种冷热加工过程中加工，但其高强度需要大功率设备。 Inconel 617 合金具有优异的焊接性，可通过多种焊接方法进行焊接。
为了保持表面清洁，应在加热前和加热过程中清洁工件表面。 铬镍铁合金或其他含硫合金被加热到低熔点。 油漆、油、油漆等燃料必须具有低硫含量。 液化石油气和天然气的杂质含量必须为 0.1% 或更低，城市燃气的硫含量必须为 0.25 g/m3 或更低，石油气的硫含量必须低于 0.5%。 炉气应为中性或弱氧化性，炉气成分在氧化和还原性上不应波动。 加热火焰不会直接燃烧到工件中。 所有加热过程都需要在加热的炉子中添加材料。
为了获得适当的性能，固溶处理温度为1150°C~1200°C，需要水淬以达到最大的抗蠕变性。 厚度为 1.5 mm 或更小的快速空气冷却也是可能的。 退火温度可达 870°C。 在整个热处理过程中，注意以上事项，保持其清洁。
Inconel 617 工件焊缝附近的氧化物比不锈钢中的氧化物更难去除。 您可以使用机械或化学方法。 使用机械方法时，应避免金属污染和大的表面变形。 在用硝酸和氢氟酸的混合物进行酸洗之前，用砂纸去除氧化物或进行预处理，例如在盐浴中。
Inconel 617 合金适用于焊接，包括钨极电弧焊 （GTAW/TIG）、手工电弧焊 （GMAW/MIG）、脉冲电弧焊和保护气体保护电弧焊。 焊接金属材料需要固溶处理之前，材料表面应清洁，无油污和粉末，并在焊缝周长 25 mm 范围内对有光泽的金属进行抛光。 层间温度低于 150°C，热输入低。 无需进行焊前或焊后热处理。 推荐焊接材料：
焊丝：ERNICRCOMO-1;
焊接电极：enicrcomo-1。
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
电子管
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、表面抛光或车辆抛光。
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。
采用光学显微镜 （OM）、硬度试验、室温拉伸试验等方法，研究了变化趋势下不同热处理工艺参数下 Inconel 617 合金管的显微组织和力学性能。 通过光学显微镜对合金的结构进行了表征，并在温度 1120-1200 °C、绝缘时间 10、合金粒度发生变化时 30 分钟进行了分析，同时建立了粒度增长的动力学模型。 结果表明，颗粒的平均尺寸随着温度的不断升高而增加，颗粒中逐渐出现更多的孪晶。 同时，随着热处理温度的不断提高，合金的硬度变化与抗拉强度呈相同趋势，均随温度的升高呈下降趋势。 合金的伸长率随着温度的升高而增加。 Inconel 617 合金晶间转移的表观活化能 Q 为 651.82 kJ/mol。
镍基高温合金 Inconel 617 合金因其优异的高温强度、耐腐蚀性、抗氧化性等，被广泛应用于核电、石化、航空航天等重要领域。 Inconel 950 合金被认为是第 1000 个关键热成分的候选材料。 它具有优异的热稳定性、焊接性、耐腐蚀性和高温性能，使其成为核能发电系统的理想选择。 可满足 XNUMX – XNUMX °C 条件下的高温、高压等恶劣环境，起到综合作用。
目前，国内外对 Inconel 617 合金的研究主要集中在其高温抗氧化性、焊接性能和 617 阶段沉淀定律上。 研究人员对 Inconel 1100 合金在 1190 ~ 617 °C 温度范围内的铸造状态组织的热变化行为、合金铸造组织及其均质化过程进行了详细研究。 由于该合金中没有固相转变，其微观组织控制方法主要基于对其使用性能的优化，以防止热变形。 然而，在核电管道的实际生产过程中，冷变形是主要的成型工艺，冷变形后热处理的Inconel 617合金颗粒的再结晶生长及其对性能的影响尚未得到太多研究。 在本文中，通过对不同工艺参数的 Inconel XNUMX 合金进行热处理，我们研究了对合金晶粒平均尺寸、维氏硬度和抗拉强度的影响，同时建立了颗粒生长的速率方程。 旨在为该合金管的热处理工艺参数选择提供相应的参考材料。
2.1 热处理系统对平均晶粒尺寸的影响
Inconel 617 合金管的冷轧状态和各种热处理后的纵向微观组织如图 1 和图 2 所示。 从图 1 中可以看出，冷轧后，Inconel 617 合金无缝管的颗粒沿纵向拉伸。 ，一些粒子内部有好几个变形带。
图1 Inconel 617合金管在冷轧状态下的纵向组织
图2 Inconel 617合金管在不同温度下保温不同时间后的显微组织
（一个1，b1）1120°C; (2，b2）1160°C; (3，b3）1180°C; (4，b4）1200°C; (1 -一个410 分钟; （乙1 - 乙430 分钟
当在 1120°C 下热处理时，大多数颗粒仍处于再结晶过程中，这种现象在保留时间为 10 分钟时更为明显。 保留时间延长后，颗粒重结晶过程继续进行，但有些颗粒尚未从重结晶中恢复，在 10 个保留时间时重结晶颗粒的平均尺寸为 27.28。 最小值仅为 30 μm，而保留时间为 38.59 min 的颗粒的最小值仅为 1160 μm。 随着温度的升高，合金晶界碳化物返回溶解，在晶界闭塞中的作用消失，内部颗粒逐渐完成恢复和再结晶过程，颗粒迅速生长，仅在10°C下绝缘1200分钟就有颗粒未完成再结晶。 在相同温度下，颗粒的尺寸会随着绝热时间的进程而继续增长，并且非常明显地内部会出现更多的双胞胎，并且颗粒的生长会随着温度和绝热时间的增加而延长，当温度达到 128.07 °C 时，不同绝缘时间的平均尺寸达到 163.88 μm 和 3 μm。 图 617 显示了平均晶粒尺寸相对于 Inconel 1120 合金管温度的曲线，当温度为 1160 °C 至 1120 °C 时，合金管的平均晶粒尺寸为合金管的平均晶粒尺寸、合金管的平均晶粒尺寸和合金管的平均晶粒尺寸。 当温度从 1160°C 上升到 1160°C 时，可以看出晶粒生长迅速。 当温度从 1200°C 上升到 XNUMX °C 时，不同保温时间下试样的晶粒生长速度减慢。
图 3 不同热处理参数
下 Inconel 617 合金管材平均晶粒尺寸的变化颗粒的生长过程受许多因素影响。 界面能降低的主要驱动力是颗粒的生长过程，这导致晶界面积减小，整个系统的自由能减少，结果，颗粒继续变大。 随着它们的生长，较小的颗粒尺寸会减小并最终消失。 晶粒的生长速度与晶界的运动机制密切相关，这是一个热激活过程，除了温度的影响外，XNUMX 期钉扎也会影响该过程。 Alehenius 的关系描述了以下关系： 大角度晶界 M 的迁移率和系统 T 的温度，即：
M = M0 exp（-Q/RT）（1）
在等式中：M0 是一个常数。 Q 是晶间转移的表观活化能，kJ/mol; R 是理想气体常数，值为 8.314 J/（mol. K). T 是热处理温度 K。
晶间运动速度 υ 与驱动压力 p 之间的关系为 υ = Mp，假设粒子是球形的，则 p = γb/D，其中 γb 是界面能，D 是粒子的平均大小。 在恒定温度下对 dD/dt 进行积分可得到以下结果：
D2 =γb山脉 （2）
在分配表达式时，将 （2） 分配给表达式。 （1） 如果 t 设置为常数，则如下所示：
D2 = A exp（-Q/RT）（3）
在方程中，A 是包含晶界扩散系数和等温时间系数 A = γbM0t.
在公式的每一侧取对数。 从 （3） 中，我们得到以下关系：
lnD = 0.5 lnA – 0.5 [Q/（RT）]（4）
由此可见，lnD 是 1/T 的线性函数，XNUMX 是线性关系。
图 4 显示了使用各种参数进行热处理后 Inconel 617 合金管的平均晶粒尺寸，并根据公式 4 进行线性回归分析。 从（5）中，我们可以看到 XNUMX 条直线几乎是平行的。 根据拟合结果，得到平均粒径 D 与温度 T 之间的关系，如方程 （XNUMX） 所示。
lnD = 0.5 lnA – 3.92 × 104/吨（5）
从方程式。 根据 （4） 和 （5），我们可以计算出 Inconel 617 合金晶间转移的表观活化能 Q = 651.82 kJ/mol。
图 4 Inconel 617 合金管平均晶粒尺寸与热处理温度的关系 2.2 热处理方法对机械性能的影响 2.2.1 热处理对硬度
图5 热处理温度对Inconel 617合金管
维氏硬度的影响图 5 显示了 Inconel 617 合金管在不同热处理工艺参数下硬度的变化。 从那里可以看出，在相同的保留率下，随着热处理温度的不断升高，合金的硬度逐渐降低。 时间。 这是因为随着温度的升高，粒度不断增大，加工硬化效果不断减弱，颗粒的持续粗化导致晶粒中晶界的数量减少。 合金的硬度呈下降趋势。 图 5 显示，在相同的热处理温度下，10 分钟样品的绝缘硬度高于 30 分钟绝缘样品的绝缘硬度。 这是由于绝缘体生长的绝缘时间增加。 这是因为保温时间越长，晶粒生长的条件就越好，晶粒粗化现象，因此，合金硬度的下降速度会显着增加。 这种现象在 1200 °C 时最为明显。 此时，保留时间为 30 分钟的样品中的样品硬度降低速率高于保留时间为 10 分钟的样品。
2.2.2 热处理对室温拉伸性能的影响
Inconel 617 合金管的纵向室温抗拉强度和断裂伸长率趋势如图 6 所示，Inconel 6 合金管的各种热处理工艺参数。 图 1120 表明，即使在相同的保留时间下，合金的室温抗拉强度也随着热处理温度的增加而逐渐降低，因此，合金的断裂伸长率在 1160~1120°C 的温度下继续增加，合金抗拉强度的下降速率随着温度的升高而增加。 合金的抗拉强度在 1160~1120°C 时随温度的升高而降低，随着温度的不断升高，下降速度减慢。 合金断裂伸长率在 1180~1180°C 时迅速增加，在 1200~10°C 时增长速度减慢。 保温 30 分钟的样品强度通常高于保温 1160 分钟的样品强度。 这是因为长期蓄热会促进谷物的生长，使谷物变粗并降低其强度。 合金。 这是因为长期绝缘促进了晶粒的生长，晶粒粗化的效果明显，导致合金强度下降。 在对合金的维氏硬度、抗拉强度和伸长率的变化进行综合分析后，合金在 617°C 热处理中的强度和伸长率具有最佳匹配关系，可以推断出 Inconel 1160 合金是 XNUMX °C 10 分钟 × 分钟的最佳热处理体系。 、快速冷却。
图 6 热处理温度对 Inconel 617 合金管拉伸性能的影响 （a） 10 分钟。
（b） 30 分钟
1） 冷轧变形后，Inconel 617 合金管的颗粒被压平并沿纵向拉伸。 热处理温度 1120~1200°C，保温时间 10、30 分钟，根据温度和保温时间的增加，合金晶粒会继续生长，不仅晶粒中双晶的数量会增加，双晶中也会增加。 各种大小的 XNUMX 相沉淀物的晶界。
2） 计算 Inconel 617 合金对晶间迁移的视活化能为 Q = 651.82 kJ/mol。
3） Inconel 617 合金管在不同保温时间下的硬度和室温抗拉强度表现出相同的趋势。 即随着热处理温度的升高而呈下降趋势，合金的伸长率随温度的升高而增加。 保持 30 分钟的样品强度低于保持 10 分钟的样品强度。 1160°C的隔离10分钟，可以得出总体平均粒度和力学性能，且试样的整体性能最好，可作为Inconel 617合金固溶处理的参考热处理工艺参数。
