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Inconel625

商业牌号：Inconel625?镍基高温合金

美国牌号：UNS?N06625

中国牌号：GH3625/GH625

法国牌号：NC22DNb

德国牌号：W.Nr.2.4856

一、Inconel625（NO6625）高温合金概述：

Inconel625是以钼、铌为主要强化元素的固溶强化型镍基变形高温合金，具有优良的耐腐蚀和搞氧化性能，从低温到980℃均具有良好的拉伸性能和疲劳性能，并且耐盐雾气氛下的应力腐蚀。因此，可广泛用于制造航空发动机零部件、宇航结构部件和化工设备。合金的加工和焊接性能良好，可供应各种板材、棒材、管材、丝材、带材和锻件。

1、材料牌号：?Inconel625。

2、Inconel625相近牌号：?GH3625(GH625)(中国)，UNS NO6625(美国)、NC22DNb(法国)、2.4856(德国)。

3、化学成分：见表1-1。

4、热处理制度：棒材：950～1030℃，空冷或水冷；或1090～1200℃，空冷或水冷固溶处理。板材：950～1030℃，空冷；或1090～1200℃，空冷。管材：推荐退火温度：960～1030℃，空冷或水冷。

5、品种规格与供应状态：可供应d25～80mm的棒材和δ0.8～10.5mm的板材，也可供应d6～40mm的无缝（焊）管。棒材不经热处理但以车光或磨光状态交货；板材经固溶、精整后供应；管材经固溶、酸洗（或光亮退火）后供货。

6、熔炼与铸造工艺：合金采用真空感应炉熔炼加电渣重熔或真空感应炉加真空电弧重熔工艺生产。

7、应用概况与特殊要求：该合金用于制造发动机机匣、导向叶片、安装边和筒体、燃油总管等零部件，已通过实际应用考核，最高使用温度为950℃；合金在550～700℃长期使用后有一定的时效硬化现象，导致合金塑性有一些下降。

二、Inconel625（NO6625）高温合金物理及化学性能： ?

1、热性能：

(1)、Inconel625熔化温度范围：1290～1350℃[1]。

(2)、热导率：见图2-1。

(3)、比热容：见图2-2。

(4)、线膨胀系数：见图2-3。

2、 Inconel625密度：ρ=8.44g/cm3。

3、Inconel625电性能：合金电阻率见图2-4。

4、Inconel625磁性能：合金无磁性。

5、Inconel625化学性能：

(1)、Inconel625抗氧化性能：合金具有优良的抗高温氧化性能，高温下在空气介质中循环氧化后合金的重量变化见表2-1。

注：循环氧化加热15min，冷却5min为一循环。

(2)、Inconel625抗腐蚀性能：合金具有良好的耐海水腐蚀性能，见表2-2。合金还耐各种盐类溶液的腐蚀。此外，还有良好的耐硝酸及磷酸腐蚀的能力，对加热至沸点以下的盐酸和低浓度的硫酸腐蚀也有相当的抗力。

注：光滑试样是指6.4mm×100mm×300mm焊有圆形焊缝的平板试样，焊前在980℃退火。带缝隙的试样是指用32mm的纤维垫圈以螺栓固定在板面中心。

三、Inconel625（NO6625）高温合金力学性能：

Inconel625技术标准规定的性能：?见表3-1

①?标准Z9-0105-1990。 ②标准Z9-0104-1990和GJB 3317-1998。

四、Inconel625（NO6625）高温合金组织结构：

1、Inconel625相变温度

2、Inconel625时间-温度-组织转变曲线?

3、Inconel625合金组织结构：合金在固溶状态的组织为奥氏体基体和少量的TiN、NbC、和M6C相，经650～900℃长期时效后，所析出的相为γ"、δ、M23C6和M6C。在650～700℃长期时效后主要析出γ"，使合金室温、高温强度明显提高，塑性有所下降，但仍保持较高水平；780～850℃时效后主要析出δ相，虽然强度有所提高，但合金塑性下降较多。900℃时效后只有少量的析出相，因此力学性能与固溶状态相近。δ相为正交结构片状Ni3Nb，并以针状魏氏体组织存在[1,7]。

五、Inconel625（NO6625）高温合金工艺性能与要求：

1、Inconel625成形性能：

合金的冷热成形性能良好。钢锭锻造加热温度为1120℃，开锻温度不低于1030℃，停锻温度不低于930℃；模锻时，最终变形量应不小于15%～20%。轧制加热温度为1120～1160℃，开轧温度不低于1050℃，停轧温度不低于930℃，薄板冷轧半成品变形量为25%～30%，成品变形量不小于30%。中间及成品淬火温度为1100℃±10℃[1,8]。

2、Inconel625焊接性能：

合金焊接性能良好，可在保护气氛下用钨极或本合金作添料进行氩弧焊接，也可用钎焊连接及电阻缝焊。

3、Inconel625零件热处理工艺：

消除应力：900℃；退火：930～1040℃，1h；固溶处理：1090～1200℃，空冷或水冷。当合金在不高于650℃工作时，可根据要求采用热轧、冷轧或退火状态的材料。当工作温度在650℃以上时，对要求具有较好的疲劳性能和抗拉强度的零部件可采用退火工艺，对要求具有较好蠕变和持久性能的零件可采用固溶处理。

4、Inconel625表面处理工艺：除去合金表面氧化皮时先碱洗，再在硝酸-氢氟酸-水溶液中酸洗。

5、Inconel625切削加工与磨削性能：

应采用硬质合金或高速钢刀具。所用切削工具应具有正前角。高速切削加工时推荐用水基冷却液，低速切削加工时推荐用较粘稠的冷却液。

Hastelloy B3

材料牌号：Hastelloy B3哈氏合金

美国牌号：UNS N10675

一、?Hastelloy B3（N10675）哈氏合金概述：

Hastelloy B3（N10675）是一种以镍、钼、钴等元素组成的镍基高温合金，含镍量约为65 %。?Hastelloy B3（N10675）镍基合金材料是在哈氏合金B2的基础上改进的新材料，提高了材料的热稳定性，从而提高了耐蚀性能，同时，改善了热成形与冷成形性能。近年来，已经越来越多地应用于化工装备的生产制造中。

二、Hastelloy B3（N10675）化学成分：见表1-1。

三、?Hastelloy B3（N10675）哈氏合金主要特性及焊接与加工：

1、材料分析：Hastelloy B3（N10675）哈氏合金板材固溶状态的力学性能：随加热温度上升，其抗拉强度、屈服强度、弹性模量会降低，而延伸率、热膨胀系数、导热系数和比热略有升高；而随冷态变形率的增加，其硬度、抗拉强度和屈服强度增加，延伸率降低。

2、成形加工特性：经分析，哈氏合金B3的成形加工特性主要有：

(1)、哈氏合金B3材料的延伸率较高，为冷压成形创造了有利条件。

(2)、哈氏合金B3材料比奥氏体不锈钢坚硬，加工硬化倾向更明显，所以在冷成形时需要更大的压力，或分步成形。

(3)、哈氏合金B3材料冷成形变形率小于10%时，不会对加工件的耐腐蚀性能造成影响，但在焊接加工中，残余应力的存在可能会给焊缝造成热裂纹。因此，对于后期需要焊接加工的工件，还是应尽可能消除残余应力的影响。

(4)、变形严重的冷成形会提高哈氏合金B3材料的屈强比，还会增加应力腐蚀和裂纹的敏感性，常采用中间和最终热处理工艺。

(5)、哈氏合金B3材料在高温下对氧化性介质及硫、磷、铅及其他低熔点金属非常敏感。

(6)、在600～800℃区间，加热时间过长，哈氏B3合金会产生脆性相，导致延伸率降低，而且在此温度区间外力或变形受到限制时，容易发生热裂纹。因此采用热成形时，温度必须控制在900℃以上。

(7)、哈氏合金B3材料加工压制前，与工件接触的模具表面清理干净；冷加工时，可采用润滑方法，成形后须立即脱脂处理或用碱清洗。

(8)、加工件出炉水冷后，表面的氧化膜较厚，应充分酸洗，如残留有氧化膜，可能在下次压制时产生裂纹；必要时，可在酸洗前喷砂处理。

3、焊接与成形：

(1)、在成形加工前，原坯料如果需要拼接焊缝，最好选择钨极氩弧焊（GTAW）焊接方法，这样才能更好地保护焊缝不被氧化，如果采用手工电弧焊方法，很容易造成中间焊道被氧化，即使每层打磨清理，也难保清理彻底，有细微的氧化层残留，也可能会对焊缝的成形加工性能造成影响。 工件焊接之前，必须去除坡口和母材表面的附着物和氧化层，因为氧化膜和杂质的存在会影响焊缝和热影响区的性能。焊接最好选用小电流，避免过慢的速度， 不摆动，层间温度控制在100℃以下，采用正、背两面氩气保护，避免合金元素高温氧化烧损。 压制前应将焊缝表面打磨光滑，去除焊缝表面较厚的氧化层并辅以酸洗。因为哈氏合金B3材料焊缝的氧化层很坚硬，直接酸洗难以去除，在压制成形过程中很容易产生细微的裂纹，对焊缝的性能造成影响。

(2)、热成形的优点是可一次成形，能避免加工硬化，如果成形温度能控制好，还可免去热处理。但热成形过程中温度变化很大，且每个区域都有不同，甚至与模具直接接触的表面可能要远低于金属内部的温度，很难测量和控制，一旦在加工过程中局部材料进入敏感温度区，产生微裂纹等缺陷， 便很难在后期的固溶热处理中消除。吸取加工厂的经验， 选择了冷成形工艺。压制方法优先选用模压，必须采用旋压时也要采用冷旋压，或温度不超过400℃的温旋压。

(3)、冷成形过程中，变形率较大时要采用分步成形工艺。分步成形要进行中间热处理，宜选用固溶热处理，温度控制在1000℃以上。选择固溶热处理工艺，温度达到1060～1080℃。加工件最终压制成形后还要再进行一次固溶热处理，消除残余的应力，避免影响后续的焊接质量。

4、热处理：

Hastelloy B3（N10675）哈氏合金在热处理之前和热处理过程中，应始终保持 工件清洁和无污染， 这一点非常重要。在加热过程中，工件不能接触硫、磷、铅及其他低熔点金属，否则会损害合金的性能，使合金变脆。加热炉最好为电炉，如采用燃气或燃油炉，燃料中的含硫量越低越好，根据材料厂家推荐，天然气和液化石油气中的硫的总含量不大于0．1% （V），城市煤气中硫的含量不大于0．25g/m3 ，燃油中硫含量应少于0．5%（W）为较好。

炉气必须洁净并以微还原性为宜，应避免炉气在氧化性和还原性之间波动，加热火焰不能直接接触工件。工件入炉前必须支撑，避免高温下发生不良变形。工件升温速度尽可能快，必须待炉温达到热处理温度后工件才能入炉。出炉后应快速水冷，用浸入法或全面积均匀喷淋，严禁采用水管浇注，以防冷热不均，导致发生异常变形或撕裂。

5、Hastelloy B3（N10675）哈氏合金的品种规格与供应状态：

1、品种分类：特种合金可生产各种规格的Hastelloy B3无缝管、Hastelloy B3钢板、Hastelloy B3圆钢、Hastelloy B3锻件、