Inconel X-750

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Inconel X - 750（UNS N07750）镍基高温合金技术规范

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1 范围

本规范规定了 Inconel X - 750（UNS N07750）镍基沉淀硬化高温合金的化学成分、物理性能、机械性能、产品规格、制造工艺、执行标准、应用领域及质量检验要求。
本规范适用于航空航天、核能、石油化工等领域，用于 540~700℃高温环境下承受高载荷、抗松弛的关键零部件，如弹簧、紧固件、涡轮部件等。

2 规范性引用文件

  • 国际标准：ASTM B 637（棒材）、ASTM B 670（板材 / 带材）、ASTM B 622（无缝管）、ASME SA - 453（高温用合金螺栓材料）
  • 航空标准：AMS 5666（航空用 Inconel X - 750 合金棒材 / 锻件）、AMS 5599（航空用 Inconel X - 750 合金板材 / 带材）
  • 行业标准：相关高温合金热处理与无损检测通用规范

3 产品基础信息

3.1 合金定义

Inconel X - 750 是镍 - 铬基沉淀硬化型高温合金，以 γ' 相（Ni₃(Al,Ti,Nb)）为主要强化相，通过铝、钛、铌元素调控实现时效强化，在 800℃以下具备高的抗拉强度、屈服强度与抗蠕变性能，540℃内抗应力松弛性能突出，同时拥有优良的抗氧化、耐腐蚀及可焊性，全奥氏体组织保证组织长期稳定，适配中高温高载荷工况。

3.2 核心标识

  • 国际牌号：UNS N07750、EN 2.4669、Werkstoff 2.4669
  • 国际通称：Inconel X - 750
  • 关键特性：沉淀硬化、γ' 相强化、抗应力松弛、高温抗氧化、耐蚀、可焊、组织稳定

4 化学成分要求（质量分数，%）

元素
含量范围
说明
镍（Ni）
余量
基体核心，保障韧性与高温稳定性，为 γ' 相析出提供基础
铬（Cr）
14.0~17.0
形成致密氧化膜，核心抗氧化、耐蚀元素
铁（Fe）
5.0~9.0
辅助固溶，优化加工性能，控制成本
铌（Nb）
0.70~1.20
细化 γ' 相，提升高温强度与组织稳定性
钛（Ti）
2.25~2.75
促进 γ' 相析出，核心沉淀强化元素
铝（Al）
0.40~1.00
协同钛形成 γ' 相，强化晶界，提升抗氧化性
钼（Mo）
≤0.50
辅助固溶强化，改善耐蚀性
锰（Mn）
≤1.00
提升热加工塑性与焊接工艺性
硅（Si）
≤0.50
控制杂质，辅助优化高温抗氧化性
碳（C）
≤0.08
强化晶界，抑制晶粒异常长大
铜（Cu）
≤0.50
控制杂质，避免影响耐蚀性
硫（S）
≤0.010
严控有害杂质，防止热加工开裂
磷（P）
≤0.015
防止晶间脆化，保障高温持久性能
硼（B）
≤0.006
强化晶界，提升高温持久与断裂韧性
锆（Zr）
≤0.050
细化晶粒，优化晶界性能

5 关键性能参数

5.1 物理性能（标准热处理状态）

性能指标
数值
测试条件
密度
8.28 g/cm³
室温
熔点
1390~1425℃
— —
比热
430 J/(kg·℃)
0~100℃
热导率
14.7 W/(m·K)
20℃
热膨胀系数
13.1×10⁻⁶/℃
20~800℃
电阻率
1.22×10⁻⁶ Ω·m
20℃
泊松比
0.30
室温

5.2 机械性能

性能指标
最小值
典型值
测试条件
抗拉强度（Rm）
1100 MPa
1200~1400 MPa
室温（标准时效态）
屈服强度（Rp0.2）
700 MPa
800~950 MPa
室温（标准时效态）
延伸率（A5）
15%
20~30%
室温（标准时效态）
布氏硬度（HB）
300
320~350 HB
室温
高温抗拉强度
800 MPa
820~880 MPa
700℃（标准时效态）
高温屈服强度
500 MPa
520~580 MPa
700℃（标准时效态）
抗蠕变强度
180 MPa
— —
700℃，1000h，蠕变率≤0.1%

5.3 耐腐蚀与高温性能

  • 抗氧化性能：800℃以下静态空气中长期服役，形成致密 Cr₂O₃ - Al₂O₃氧化膜，无明显氧化剥落
  • 抗蠕变 / 松弛性能：540℃内抗应力松弛性能优异，700℃、180 MPa 下 1000h 蠕变率≤0.1%
  • 组织稳定性：800℃以下长期服役无有害相析出，力学性能衰减率≤5%
  • 耐蚀性能：耐受高温燃气、海水、硫化氢等介质腐蚀，适配多种恶劣工况

6 产品规格与供应状态

6.1 主要产品形态及规格

产品类型
规格范围
典型应用
棒材
直径 5~300mm（热轧 / 冷拉）
螺栓、螺母、紧固件、机械加工件
板材
厚度 0.5~50mm，宽度 600~1500mm
高温结构件、换热器部件
无缝管
外径 8~200mm，壁厚 1~12mm
高温流体输送管、仪表管
锻件
圆饼直径≤600mm，单重≤800kg
涡轮盘、承力环、阀体
带材
厚度 0.1~3mm，宽度≤1000mm
弹簧、密封件、薄壁部件
丝材
直径 0.5~10mm
焊接填充、精密弹簧、丝材组件

6.2 供应状态

  • 棒材：锻轧 + 标准热处理（固溶 + 时效）+ 磨光 / 车光，尺寸精度 H9~H8 级
  • 板材：热轧 + 标准热处理 + 酸洗 + 切边，表面粗糙度 Ra≤1.6μm
  • 无缝管：固溶 + 时效 + 酸洗，壁厚公差 ±0.05~±0.2mm
  • 锻件：热锻 + 标准热处理 + 车光，去除氧化皮，留加工余量
  • 带材：冷轧 + 标准热处理 + 去氧化皮，厚度公差 ±0.02~±0.08mm
  • 丝材：固溶 + 时效 + 酸洗盘状 / 直条，表面磨光

7 制造工艺要求

7.1 加工工艺

  • 冶炼工艺：真空感应熔炼 + 真空电弧重熔（或电渣重熔）双联工艺，保证成分均匀与高纯度
  • 热加工工艺：热锻预热 850~900℃，塑性温度 1120~950℃，终锻≥950℃，锻后空冷；热轧温度 1100~1180℃，多道次轧制控形控尺
  • 冷加工工艺：冷轧 / 冷拉采用多道次小变形量，中间固溶处理恢复塑性，冷加工可提升强度
  • 切削加工：用硬质合金 / CBN 刀具，配合冷却润滑剂，中低速切削防粘刀与表面损伤
  • 焊接工艺：可 TIG/MIG 焊，推荐 ERNiCr - 3 焊材，焊前无需预热，焊后时效处理恢复性能，线能量控制 8~12kJ/cm
  • 成形工艺：室温 / 热弯（加热 1050~1100℃）均可，热成形终温≥950℃

7.2 热处理工艺

工艺类型
温度范围
保温时间
冷却方式
目的
标准热处理
1095℃±10℃（固溶）→704℃±10℃（时效）→621℃±10℃（时效）
1h→24h→20h
空冷→空冷→空冷
获得均匀晶粒与弥散 γ' 相，优化综合性能
固溶处理
1080~1120℃
1~2h（按厚度）
水冷 / 风冷
溶解析出相，为时效强化做准备
消除应力退火
900~950℃
2~4h
空冷
消除加工应力，改善切削与塑性

8 质量检验要求

  • 化学成分：直读光谱检测，关键元素（Ni、Cr、Ti、Al、Nb）偏差≤±0.15%，符合第 4 章要求
  • 机械性能：每批次抽样做拉伸、硬度、高温蠕变 / 持久试验，弹簧件加做应力松弛试验
  • 无损检测：锻件 100% UT + MT，管材 100% UT，焊缝 RT 探伤，关键件全检
  • 表面质量：无裂纹、气孔、夹杂等缺陷，酸洗表面无锈蚀，锻件无氧化皮残留
  • 尺寸精度：棒材直径公差 ±0.03~±0.5mm，板材厚度公差 ±0.08~±0.4mm，符合对应标准
  • 组织检验：金相验核奥氏体组织均匀（ASTM 5~7 级），γ' 相弥散，无有害相，晶界无碳化物包膜
  • 性能验证：高温持久、蠕变及应力松弛试验达标，保障服役稳定性

9 应用领域

9.1 航空航天

  • 航空发动机：涡轮盘、燃烧室部件、高温紧固件、弹簧、密封环
  • 航天装备：火箭发动机涡轮泵部件、高温导管、卫星结构件

9.2 核能领域

  • 核电站：压水堆控制棒驱动机构部件、蒸汽发生器传热管、高温螺栓
  • 核辅助设备：高温回路管道、阀门组件

9.3 能源与化工

  • 燃气轮机：高温弹簧、紧固件、燃烧室内衬
  • 石油化工：高温高压阀门、换热器管、催化裂化装置部件
  • 新能源：光热发电高温密封件、紧固件

9.4 其他领域

  • 精密机械：高温弹簧、仪表部件、耐蚀紧固件
  • 热处理设备：高温夹具、托盘、炉内支撑件

10 包装与储运

  • 包装：棒材木箱 + PVC 护套；板材木质托盘 + 防潮膜；管材托盘 + 防潮膜 + 护套；锻件防水包装 + 木托盘；丝材 / 带材独立密封包装，标注规格批号
  • 储运：存放干燥通风仓库，远离潮湿、腐蚀介质；运输防剧烈碰撞，板材 / 锻件平放防变形

  • 计重：实际过磅，支持按需定制生产

产品优势

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加工平台

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物流包装

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