Sai cos'è la lega materiale inconel706?
Inconel 706 (abbreviato come IN 706) è una lega a base Ni-Fe-Cr rinforzata dalle precipitazioni. Ha le caratteristiche di un rapporto chimico ragionevole, pochi difetti metallurgici, bassa segregazione dei componenti, eccellenti prestazioni di lavorazione e basso costo. Pertanto, può essere utilizzato per produrre prodotti in lega ad alta temperatura di grandi e grandissime dimensioni per soddisfare le esigenze dell'industria pesante. Inoltre, la lega ha un'elevata resistenza a 700 gradi e una buona resistenza all'ossidazione e alla corrosione in un ampio intervallo di temperature e medie, quindi ha un grande significato tecnico ed economico.
Con il rapido sviluppo dei motori a turbina, delle turbine a gas e delle industrie nucleari, sono sempre più necessari prodotti in lega ad alta temperatura di grandi dimensioni. Ciò ha causato due problemi, uno è la segregazione degli elementi dei lingotti di grandi dimensioni e il controllo di vari difetti metallurgici, e l'altro è la tecnologia di lavorazione e formatura. Per le precedenti leghe ad alta temperatura a base di nichel, come la IN 718, era difficile soddisfare questo requisito. Pertanto, negli anni '70, un nuovo tipo di lega ad alta temperatura a base di Ni-Fe IN 706 fu sviluppato dall'American International Nickel Company. Le sue proprietà fisiche di base sono elencate nella Tabella 1. Questa lega è considerata uno dei materiali più promettenti nel campo delle leghe ad alta temperatura per l'industria pesante. Per questo motivo nel 1994 negli Stati Uniti si è tenuta una conferenza internazionale su questa lega. Si vede che sta prendendo forma una nuova impennata nella ricerca su di essa. Tuttavia, questo materiale è attualmente meno studiato in Cina. Questo articolo esamina gli ultimi risultati della ricerca di questa lega all'estero.
2. Composizione e trasformazione di fase delle leghe
La composizione di questa lega è cambiata molto poco dalla sua creazione negli anni '70 e la Tabella 2 fornisce l'intervallo di composizione standard per questa lega. Il motivo per cui la lega IN 706 è preferita dalle persone è che ha buone proprietà metallurgiche e di lavorazione, che sono direttamente inseparabili dalla composizione. Rispetto alla lega IN 718, il suo contenuto di Nb e Ni è ridotto. L'elemento Mo è stato eliminato ed il contenuto di Ti è stato aumentato. Tutti questi cambiamenti nella composizione influenzano direttamente la metallurgia, la lavorazione e le proprietà meccaniche della lega. Per questo motivo è necessario studiare la composizione della lega.
Elementi Nb e Ti: sono i principali elementi che formano la fase di rinforzo in Taijin e svolgono un ruolo chiave nelle prestazioni della lega. I test hanno dimostrato che il contenuto (Ti+Nb) e il rapporto Ti/Nb devono essere adeguatamente controllati. Quando la quantità totale di (Ti+Nb) aumenta dal 3,99% al 4,77% in peso, aumentano la durezza e la resistenza della lega, nonché la durabilità e la resistenza alla frattura. Tuttavia, quando la quantità totale di (Ti+Nb) supera il 4,81%, la plasticità a temperatura ambiente diminuisce. La resistenza alla frattura durevole è ridotta anche perché il rapporto Ti/Nb è piccolo, il che influenza la forma, le dimensioni e la distribuzione dei precipitati, influenzando così le prestazioni. A tal fine, la quantità totale di (Ti+Nb) dovrebbe essere controllata intorno al 4,7% e il rapporto Ti/Nb dovrebbe essere intorno a 0,68, in modo da ottenere prestazioni complessive migliori. Il motivo per cui è necessario ridurre il contenuto di Nb nella lega IN 706 è perché si tratta di un elemento che forma punti forti. Ciò si basa sul fatto che la distorsione dei punti è causata dalla fase di lava ricca di Nb e Mo.
Elemento Al: è uno dei principali elementi che formano la fase Ni₃ (Al, Ti, Nb) (chiamata anche fase '). Nella lega IN 706, il contenuto di Al è ridotto di circa lo 0,2% rispetto alla lega IN 718 e il suo scopo è migliorare le prestazioni di lavorazione e le prestazioni di saldatura. La diminuzione del contenuto di Al porta a cambiamenti nella struttura organizzativa della fase Y durante diversi trattamenti termici. Ad esempio, quando il contenuto di Al è inferiore a {{10}},2%, quando la lega è in uno stato leggermente invecchiato, la struttura Y è un quadrato centrato sul corpo, solitamente rappresentato da Y". L'ostacolo alle dislocazioni è più forte della fase Y cubica centrata sulla faccia e la dimensione della particella critica durante la precipitazione è piccola, quindi la resistenza a temperatura ambiente è elevata. All'aumentare del contenuto di Al nella lega, la struttura Y cubica centrata sulla faccia diventa la struttura principale della fase precipitata. In questo caso, la costante reticolare Y e l'impaccamento stretto Mentre la struttura cambia, la dimensione critica delle particelle precipitate aumenta, il che riduce l'ostacolo al movimento delle dislocazioni e riduce la resistenza. hanno dimostrato che un contenuto di Al compreso tra 0,2 e 0,4% è adatto per la lega IN 706.
Elemento Si: Influisce direttamente sulla fase lava. Il contenuto di Si indicato nello standard è inferiore allo {{0}},35% in peso, ma al limite superiore di questo intervallo si formerà una fase di lava. In questo momento, ai bordi del grano si forma spesso una rete di fasi laviche, che porta a una notevole riduzione della resilienza Charpy. Per questo motivo, il contenuto di Si dovrebbe essere controllato al di sotto dello 0,1%, il che previene efficacemente la formazione della fase lave.
Elemento C: il contenuto dell'elemento C influisce sulla tenacità e sulle prestazioni di lavorazione del materiale. I test hanno rilevato che quando il contenuto di C diminuisce da {{0}},03% a 0,01% in peso, il valore di resistenza all'impatto Charpy aumenterà [1]. La riduzione del contenuto di C migliora anche la lavorabilità riducendo la formazione di carburo.
Elementi O e N: influenzano direttamente la formazione di macchie bianche nella lega, perché le macchie bianche sono aree impoverite di Nb e Ti e queste aree sono sempre arricchite con una grande quantità di elementi O e N. I test hanno dimostrato che la riduzione del contenuto di O e N ridurrà la formazione di macchie bianche, migliorando così le prestazioni di fatica a basso numero di cicli. Inoltre, la riduzione del contenuto di O e N limiterà anche la formazione di gruppi di impurità di ossido e nitruro. Per ridurre questi effetti, il suo contenuto dovrebbe essere inferiore a 50 ppm in peso.
Per la lega IN 706, le principali fasi di precipitazione sono elencate nella Tabella 3. La curva di relazione tra temperatura di transizione, tempo e quantità di trasformazione è mostrata nella Figura 1. La linea di precipitazione di MC è correlata al processo di ricottura del materiale.
