Поковки Inconel 718 (сплав 718)

Поковки объёмной штамповки из Inconel 718 (сплав 718, UNS N07718): корпуса и крышки арматуры, фланцы по ASTM B564, обработка на твёрдый раствор и старение на собственном заводе, масса от 5 до 520 кг.

UNS N07718сплав 718
Ni 50–55%никелевая основа
ASTM B564стандарт на поковки
827–1000 Н/мм²предел текучести после старения

Сплав 718 представляет собой никелевый сплав, который сохраняет высокую прочность при температуре. Эту прочность он получает в результате термической обработки, а не только от пресса: термообработка на твердый раствор с последующим контролируемым циклом старения выделяет мелкие частицы по всему объему металла, и эти частицы блокируют движение, которое иначе позволило бы детали деформироваться. В состаренном состоянии он достигает примерно от 830 до 1000 Н/мм² условного предела текучести и от 32 до 40 HRC, а его коррозионная стойкость сохраняется в морской воде.

Longrui Forging выполняет ковку, термообработку на твердый раствор и старение сплава 718 собственными силами в уезде Юньхэ, провинция Чжэцзян, Китай: корпуса и крышки клапанов, фланцы, ступицы и детали по индивидуальному заказу, от 5 до 520 кг на деталь, на многонаправленном кузнечном прессе 6 000 т. Ковка по ASTM B564.

Что представляет собой сплав 718

Марка обозначается как сплав 718, UNS N07718 (Werkstoff 2.4668). Inconel 718 является товарным знаком Special Metals для этого сплава, поэтому чертежи, записи о плавках и сертификаты здесь содержат обозначение сплава и номер UNS, а не бренд производителя.

ЭлементТипичный состав (%)
Никель50.0 – 55.0
Хром17.0 – 21.0
Ниобий + тантал4.70 – 5.50
Молибден2.80 – 3.30
Титан0.65 – 1.15
Алюминий0.20 – 0.80
ЖелезоОстальное

Немного предыстории, которая объясняет, почему эта марка так часто фигурирует: 718 был разработан для пароэнергетических установок, затем его стала применять аэрокосмическая отрасль благодаря стойкости к окислению при высоких температурах, и сегодня это самая распространенная в спецификациях марка в семействе никелевых сплавов, в том числе в нефтегазовой отрасли. Он практически немагнитен, а диапазон его плавления составляет примерно от 1260 до 1340 °C.

Как сплав 718 получает прочность

Работу выполняют три легирующие добавки: ниобий, титан и алюминий. Во время термообработки на твердый раствор они растворяются в никелевой основе, а во время последующего цикла старения снова выделяются в виде очень мелких частиц, распределенных по объему металла. Эти выделения закрепляют элементы микроструктуры, которые иначе смещались бы под нагрузкой, и именно это превращает умеренно прочный никелевый сплав в высокопрочный.

Два следствия для покупателя:

Что сплав 718 требует при ковке

Как и другие никелевые сплавы, 718 сохраняет большую часть своей прочности в горячем состоянии, поэтому пресс работает с большей нагрузкой, а рабочий температурный диапазон уже, чем для углеродистой или нержавеющей стали. Кроме того, у этой марки после штамповки есть дополнительный этап: обработка на твёрдый раствор, затем старение.

При работе с 718 мы выдерживаем заготовку в пределах температурного окна, допускаемого маркой, при этом температура контролируется приборами, а не оценивается на глаз; затем выполняем обработку на твёрдый раствор и старение до уровня прочности, указанного в спецификации, с регистрацией цикла, чтобы это можно было отразить в сертификате. Контроль охватывает химический состав, свойства при растяжении, ударную вязкость при низкой температуре, твёрдость и ультразвуковой контроль, всё выполняется на предприятии; какие документы остаются после каждого этапа, изложено на странице контроля качества.

Механическая обработка и сварка Inconel 718

Именно по механической обработке заказчики чаще всего обращаются за консультацией, потому что 718 трудно обрабатывать резанием:

Два практических замечания, которые мы передаём заказчикам: 718 легче обрабатывается в состоянии после обработки на твёрдый раствор и даёт лучшую чистоту поверхности в состаренном состоянии, поэтому сложные детали часто обдирают до старения и отделывают после. Сварка по сравнению с механической обработкой проста, обычно с применением соответствующего присадочного металла.

Сплав 718 в нефтегазовой отрасли

Сочетание, благодаря которому 718 попадает в чертежи устьевого и скважинного оборудования, это высокая прочность плюс стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением в сероводородных и хлоридных средах. Спецификации, которые к этому прилагаются:

Там, где к состоянию материала привязано ограничение по твёрдости, мы соблюдаем этот предел и подтверждаем его в протоколе испытаний.

Что мы штампуем из 718

ДетальДиапазонПоставляется как
Корпуса и крышки шаровых крановот 1/2″ до 12″, Class 150 до 2500Штампованные, после обработки на твёрдый раствор и старения
Фланцы и кольцевые деталиПо чертежуКак выше
Ступицы, втулки, нестандартные формыПо чертежу, до 520 кгКак после штамповки, черновая или чистовая механическая обработка

Габариты механической обработки: Ø600 × 1000 мм. Весовой диапазон на прессе от 5 кг до 520 кг на деталь.

Если вы выбираете между двумя марками с высоким содержанием никеля, различие коротко: у 625 выше содержание легирующих элементов и лучше коррозионная стойкость, у 718 выше прочность и ниже стоимость. Сравнение изложено на странице сплава 625. Там, где среда представляет собой мокрую кислоту, а не горячие хлориды, сплав 825 справляется с задачей при меньшей стоимости.

Стандарты, документы и испытания

Детали из 718 куются по ASTM B564, спецификации на поковки из никелевых сплавов, и отправляются с сертификатом, содержащим номер плавки. Если проект требует испытаний в присутствии представителя заказчика, можно организовать сертификат 3.2 с внешней контрассигнацией, оформленный отдельной позицией, а не включённый в стоимость детали. Заказы для аэрокосмической и нефтегазовой отрасли часто дополнительно указывают спецификации AMS или API, а исходная заготовка поступает с сертификатом завода-изготовителя. Каждая готовая деталь перед упаковкой проверяется на идентичность с помощью портативного рентгенофлуоресцентного спектрометра.

Покупка поковок из Inconel 718: что проверять

От поставщика поковок из Inconel 718 требуется одновременно обеспечивать два условия, и оба они фиксируются, а не декларируются: сплав и термическая обработка, которая превращает его в высокопрочную деталь. Четыре проверки решают большую часть вопросов.

Где поковка окупает себя

Это марка, на которой поковка окупается лучше всего. 718 стоит дороже за килограмм, чем окружающие его стали, и станочники относят его к одним из самых плохо обрабатываемых материалов, поэтому поставка в виде, близком к конечной форме, и черновая обработка перед старением снижают затраты на самую дорогую операцию в цехе. Поскольку ковка, термическая обработка на твёрдый раствор, старение и финишная обработка выполняются здесь, запись о плавке, результат по твёрдости и обработанные размеры относятся к одному заказу и одному номеру плавки, а не передаются между поставщиками. Прессы развивают усилие от 2 000 до 6 000 тонн, детали массой от 5 кг до 520 кг.

Смежные разделы

Часто задаваемые вопросы

Можете ли вы ковать корпуса клапанов из Alloy 718?

Да. Поковки корпусов и крышек из 718 являются для нас обычной работой, и поскольку цикл старения фиксируется, результаты по твёрдости и механическим свойствам сопровождают детали.

Какой прочности достигает Alloy 718?

В состаренном состоянии обычно предел текучести от 830 до 1000 Н/мм², предел прочности выше 1000 Н/мм² и твёрдость от 32 до 40 HRC, в зависимости от цикла старения и толщины сечения. Состояние должно быть указано на чертеже или в спецификации на закупку.

Подходит ли Alloy 718 для сероводородной среды?

Это одна из марок, используемых для работы в среде сероводорода, и NACE MR0175 / ISO 15156-3 является спецификацией, которая её регулирует. Там, где стандарт устанавливает предел твёрдости для данного состояния, мы соблюдаем его и сообщаем результат.

В чём разница между Alloy 718 и Alloy 625?

718 подвергается дисперсионному твердению, поэтому достигает более высокой прочности и стоит меньше. 625 представляет собой сплав на основе твёрдого раствора с более высоким содержанием молибдена, поэтому лучше противостоит коррозии в большинстве сред. Полное сравнение приведено на странице сплава 625.

Вы выдаёте документы EN 10204 на детали из 718?

Да. Сертификат 3.1 входит в стандартную поставку, с прослеживаемостью до плавки. Сертификат 3.2, контрподписанный инспектором вне нашей организации, предоставляется, когда спецификация требует испытаний под наблюдением, и на него предоставляется отдельное коммерческое предложение.

Каков состав Inconel 718?

Никель 50.0–55.0%, хром 17.0–21.0%, ниобий плюс тантал 4.70–5.50%, молибден 2.80–3.30%, титан 0.65–1.15%, алюминий 0.20–0.80%, железо, остальное, как указано в таблице выше. Марка также обозначается UNS N07718 или 2.4668. Поставка здесь сопровождается анализом плавки, а не типичными значениями, поэтому значения можно сверить со стандартом.

Пришлите чертёж, спецификацию и условия эксплуатации; после этого будет подготовлено коммерческое предложение.

Пришлите нам ваш чертёж сплава 718