1950 년대 후반에 개발 된 니켈 기반의 슈퍼 합금 인 Inconel 718은 까다로운 환경에서 가장 다재다능하고 크게 활용되는 재료 중 하나입니다. 탁월한 강도 유지, 피로 지구력 및 고온에서 크리프 및 산화에 대한 우수한 저항으로 유명하며, 기본 미세 구조 진화 및 강화 메커니즘을 이해하는 것은 성능 및 응용 범위를 향상시키는 데 중요합니다.

기본 미세 구조 구성 요소

합금의 화학적 조성에는 주로 니켈 (50-55%), 크롬 (17-21%), 니오 비움 (약 5%), 몰리브덴, 철, 티타늄 및 알루미늄이 포함됩니다. 이 정교한 합금은 얼굴 중심 입방 (FCC) 오스테 나이트 구조 인 γ (gamma) 매트릭스의 형성을 촉진하여 심각한 열 및 기계적 스트레스 하에서도 연성 및 강인성을 제공한다.

강수 경화 : γ '및 γ' '상

Inconel 718은 주로 두 개의 침전물 단계에서 γ '(NI_3 (AL, TI)) 및 γ' '(NI_3NB)에서 특별한 기계적 특성을 유도합니다.

• 감마 프라임 (γ ') 단계: 감마 매트릭스 내에서 일관된 침전물을 나타내는 γ '상은 중간 온도 (최대 ~ 650 ° C)에서 강도에 크게 기여합니다. 그것의 구형, 코 히어 런트는 침전을 방해를 방해하여 항복 강도를 향상시킨다.

• 감마 더블 프라임 (γ ') 위상: Inconel 718에 고유 한이 사수의 일관성 침전물은 특히 고온 (650-700 ° C)에서 강도와 크리프 저항에 실질적으로 영향을 미칩니다. γ ''상은 탈구 슬립의 효율적인 장애로 인해 높은 온도에서 합금의 비교할 수없는 강도를 담당합니다.

강수량 및 노화 치료의 동역학

γ '및 γ' '침전물의 균형을 최적화하면 노화 과정의 정확한 제어가 필요합니다.

• 표준 노화 치료: 일반적으로 2 단계 노화 절차 (8 시간 동안 720 ° C, 추가 시간의 용광로는 620 ° C로 냉각) 강수 강화를 극대화합니다.

• 열처리 변화의 영향: 노화 시간과 온도의 변화는 침전물 크기, 분포 및 부피 분율에 크게 영향을 미칩니다. 기간이 길거나 온도가 높을수록 조심력을 촉진하여 합금 강도 및 피로 저항을 감소시킵니다.

입자 경계 및 델타 (δ) 상 영향

또 다른 중요한 미세 구조적 특징은 델타 단계 (NI_3NB)이며, 이는 주로 입자 경계에 나타납니다. 과도한 형성은 연성을 감소시킬 수 있지만, 중간 정도의 Δ 상 존재는 열 노출 동안 입자 성장에 대한 입자 경계를 안정화시켜 크리프 및 피로 저항성을 향상시켜 항공 우주 터빈 디스크 응용에 중요합니다.

미세 구조 안정성 및 성능

연장 된 열 노출에서 γ ', γ' '및 δ상의 안정성은 성분 수명에 상당히 영향을 미칩니다. 높은 온도와 응력은 γ ''의 조잡 및 용해를 가속화하여 강도 및 크리프 특성을 감소시킵니다. 따라서, 지속적인 성능에 신중한 합금 최적화 및 열 처리 일정이 필수적입니다.

결론

Inconel 718의 놀라운 미세 구조적 복잡성-γ '및 γ' '강수량, 제어 델타-상 형성 및 FCC 매트릭스 안정성으로 가질 된 것은 가혹한 산업 환경에서 광범위한 성공을 거두었습니다. 열처리 공정, 특히 침전 노화에 대한 상세한 제어는 일관된 미세 구조 안정성과 장기 기계적 우수성을 보장합니다.