Legura 718, Inconel 718, UNS N07718, 2.4668, Nicrofer 5219 N

Legura 718 / Inconel^® 718 / 2.4668 / UNS N07718 / NiCr19Fe19Nb5Mo3 – legura nikla ojačana precipitacijom

Slitina 718 (UNS N07718, 2.4668, NiCr19Fe19Nb5Mo3, Inconel ^® 718, VDM ^® Alloy 718, Nicrofer 5219 Nb, Allvac 718, Altemp 718, Haynes 718, NCF718) je visokočvrsta superlegura nikal-krom-željezo s dodacima niobija, molibdena, titana i aluminija. Odlikuje se taložnim očvršćavanjem, što omogućuje vrlo visoku granicu razvlačenja, otpornost na umor i povoljna svojstva pri kriogenim i povišenim temperaturama, s dobrom zavarivošću u usporedbi s mnogim drugim superlegurama koje se taložno očvršćuju.

Preuzmite opis u pdf formatu

Materijali dostupni kod Alfa-Techa – Alloy 718 / Inconel 718 / 2.4668 / UNS N07718

Šipke od legure 718 / Inconel 718 / 2.4668 / N07718 – okrugle, toplo valjane, ljuštene i vučene. Plosnate šipke od legure 718 / Inconel 718 / N07718 – dimenzije i uvjeti isporuke na zahtjev. Kovane šipke od legure 718 / 2.4668 / N07718 – okrugli, kvadratni i ravni profili. Otkovci od legure 718 / N07718 – osovine, prstenovi, čahure i elementi prema crtežu. Cijevi od legure 718 / Inconel 718 – bešavne, ovisno o potrebnoj specifikaciji. Limovi i ploče od legure 718 / 2.4668 – toplo i hladno valjani. +48 63 2610519 kontakt@alfa-tech.com.pl

Kemijski sastav legure 718 – Usporedba UNS N07718, EN 2.4668, Inconel 718 i API stupnjeva

Sastav osnovne legure 718 sličan je u svim glavnim sustavima označavanja, ali zahtjevi specifičnih standarda proizvoda i vrsta namijenjenih za okruženja s H₂S mogu se razlikovati u rasponima sadržaja elemenata u tragovima i uvjetima prihvaćanja. U donjoj tablici vrijednosti su dane kao postoci mase.

Legura 718 – kemijski sastav [% tež.]
Vrsta legure	Standardni / sustav	Ni	Cr	Fe	Nb	Mo	Ti	Al	C	S	drugo
Legura 718 / UNS N07718	UNS / ASTM	50,0-55,0	17,0-21,0	odmor	4,75-5,50	2,80-3,30	0,65-1,15	0,20-0,80	max 0,08	max 0,015	Co ≤1,0; Mn, Si ≤0,35; Cu ≤0,30; P ≤0,015; B ≤0,006; Nb uključuje Nb+Ta
Inconel^® legura 718	Posebni metali	50,0-55,0	17,0-21,0	odmor	4,75-5,50	2,80-3,30	0,65-1,15	0,20-0,80	max 0,08	max 0,015	Co ≤1,0; Mn, Si ≤0,35; Cu ≤0,30; P ≤0,015; B ≤0,006; Nb uključuje Nb+Ta
2.4668 / NiCr19Fe19Nb5Mo3	EN / DIN	50,0-55,0	17,0-21,0	odmor	4,70-5,50	2,80-3,30	0,60-1,20	0,30-0,70	0,02-0,08	max 0,015	Co ≤1,0; Mn, Si ≤0,35; Cu ≤0,30; P ≤0,015; zahtjevi ovise o izdanju specifikacija
Legura 718 – API 6ACRA kvaliteta	API / NACE	50,0-55,0	17,0-21,0	odmor	4,87-5,20	2,80-3,30	0,80-1,15	0,40-0,60	max 0,045	max 0,010	Cu ≤0,23; P ≤0,010; Pb, Bi, Ca, Mg, Se – granice tragova; prema specifičnim specifikacijama
VDM^® Aluminij 718	VDM metali	50,0-55,0	17,0-21,0	odmor	4,75-5,50	2,80-3,30	0,65-1,15	0,20-0,80	max 0,08	max 0,015	Sastav odgovara osnovnoj klasi N07718; posebne CTP varijante imaju zasebne zahtjeve
Nicrofer 5219 Nb	VDM – tradicionalni naziv	50,0-55,0	17,0-21,0	odmor	4,75-5,50	2,80-3,30	0,65-1,15	0,20-0,80	max 0,08	max 0,015	Povijesna/komercijalna oznaka legure 718; potreban odabir standarda proizvoda
Allvac^® 718	Nazwa handlowa	50,0-55,0	17,0-21,0	odmor	4,75-5,50	2,80-3,30	0,65-1,15	0,20-0,80	max 0,08	max 0,015	Dopuštena ograničenja moraju biti potvrđena u priloženoj kartici proizvoda.
Haynes^® 718	Nazwa handlowa	50,0-55,0	17,0-21,0	odmor	4,75-5,50	2,80-3,30	0,65-1,15	0,20-0,80	max 0,08	max 0,015	Naziv vezan za klasu Alloy 718, a ne zaseban standardni sustav
NA51 / BS 2901	BS – povijesna oznaka	50,0-55,0	17,0-21,0	odmor	4,75-5,50	2,80-3,30	0,65-1,15	0,20-0,80	max 0,08	max 0,015	Zapis pronađen u povijesnoj dokumentaciji; usporedite trenutne zahtjeve
NW7718	ISO – oznaka legure	50,0-55,0	17,0-21,0	odmor	4,75-5,50	2,80-3,30	0,65-1,15	0,20-0,80	max 0,08	max 0,015	Identifikator sastava, neautomatska usklađenost sa zahtjevima za prihvaćanje
NCF718	JIS / KS	50,0-55,0	17,0-21,0	odmor	4,75-5,50	2,80-3,30	0,65-1,15	0,20-0,80	max 0,08	max 0,015	Vrijednosti su u skladu s općom klasom 718; zahtjevi se mogu razlikovati ovisno o izdanju standarda
Kako interpretirati tablicu: Izraz "ravnoteža" označava prevlast željeza, a ne njegov jedini sadržaj. Zahtjev za Ni često uključuje Ni+Co, a zahtjev za Nb uključuje Nb+Ta, kako je navedeno u odgovarajućoj specifikaciji. Proizvođačke oznake označavaju komercijalne kvalitete, a ne identične uvjete prihvaćanja za sve proizvode. Specifično izdanje API 6ACRA i certifikat o prihvaćanju određuju verziju API-ja.

Važno: Standard lijevanja AMS 5383 ne treba miješati sa zahtjevima za valjane i kovane proizvode u AMS 5662–5664. Slično tome, oznaka 120K ili 140K nije naziv nove legure, već opisuje klasu mehaničkih zahtjeva za određenu vrstu materijala.

Slitina 718 / Inconel 718 – karakteristike materijala

Legura 718 je legura na bazi nikla s austenitnom plošno centriranom kubnom (FCC) strukturom. Nikal i krom pružaju mikrostrukturnu stabilnost i otpornost na mnoge korozivne okoline, dok niobij, zajedno s titanom i aluminijem, značajno povećava čvrstoću tijekom kontroliranog starenja. Ovaj materijal kombinira visoku granicu razvlačenja s dobrom udarnom čvrstoćom, otpornošću na umor i relativno dobrom zavarivošću u usporedbi s drugim superlegurama koje se taložno očvršćavaju. U tipičnim strukturnim komponentama, legura radi od kriogenih temperatura do približno 650–700 °C, ali prihvatljivost specifične primjene ovisi o vremenu opterećenja, uvjetima toplinske obrade te kriterijima puzanja i umora. Dugotrajno zagrijavanje na višim temperaturama može dovesti do promjena u talozima i degradacije svojstava; maksimalna temperatura otpornosti na oksidaciju nije maksimalna dopuštena radna temperatura nosive komponente.

Jačanje oborina – faze γ, γ″, γ′ i δ

Primarna matrična faza je γ. Metastabilna γ″ faza, bogata niobijem, igra najvažniju ulogu u jačanju, dok γ′ faza, povezana s niklom, aluminijem i titanom, igra sporednu ulogu. Tijekom dovoljno dugog zagrijavanja, δ faza se može istaložiti, što u kontroliranim količinama utječe na strukturu zrna, ali višak može ograničiti sposobnost legure da ojača. Promjene se ne događaju naglo nakon prekoračenja jedne temperature; ovise o vremenu, temperaturi i prethodnoj obradi. Zbog sporije kinetike taloženja γ″ faze, materijal se u mnogim slučajevima može zavariti prije konačnog starenja. Međutim, to ne znači potpunu otpornost na pukotine: s nepravilnim parametrima, nepovoljnom mikrostrukturom ili nečistoćama, moguće su pukotine povezane s likvacijom i lokalnim taljenjem intermetalnih faza.

Uloga najvažnijih legirajućih elemenata

Ni – nikal: stabilizira austenitnu matricu, povećava duktilnost na niskim temperaturama i otpornost na mnoge korozivne okoline.
Cr – krom: stvara zaštitni oksidni sloj i odgovoran je za značajan dio otpornosti na oksidaciju i koroziju.
Nb – niobij: ključno za stvaranje γ″ precipitata koji osiguravaju visoku granicu razvlačenja nakon starenja.
Mo – molibden: jača u otopini i poboljšava otpornost na određene vrste lokalne korozije.
Ti i Al – titan i aluminij: sudjeluju u formiranju γ′ faze i u oblikovanju tijeka starenja.
Fe – željezo: je značajna komponenta matrice; to čini Alloy 718 kompozicijski drugačijom od legura s gotovo čistom nikl matricom.

Oznake, standardi i trgovački nazivi legure 718

Legura 718 – ekvivalenti i trgovačka imena
Sustav ili proizvođač	oznaka	Važnost prilikom naručivanja
UNS	N07718	Identifikator kemijskog sastava; ne određuje neovisno mehanička svojstva ili status obrade.
EN / DIN	2.4668; NiCr19Fe19Nb5Mo3	Europski broj i oznaka materijala koji se odnose na njegov osnovni sastav.
Posebni metali	Inconel^® legura 718	Registrirani trgovački naziv za materijal na bazi nikla.
VDM metali	VDM^® Legura 718; Nicrofer 5219 Nb	Komercijalne oznake; varijanta VDM 718 CTP namijenjena je primjenama u naftnoj i plinskoj industriji.
Allvac / Tesar	Allvac^® 718	Uobičajeni trgovački naziv za legure klase 718.
Haynes	Haynes^® 718	Trgovački naziv pronađen u katalozima materijala.
Böhler / Voestalpine	L718	Oznaka koja se koristi u komercijalnoj dokumentaciji proizvođača.
BS, ISO, JIS / KS	NA51, NW7718, NCF718	Oznake koje se pojavljuju u različitim sustavima; potrebno je provjeriti izdanje odgovarajuće norme.
Odljevci	AMS 5383	Specifikacija za specifične odljevke od legure 718; nije zamjena za AMS 5662/5663 za šipkaste materijale.
Kako interpretirati tablicu: Dva materijala opisana kao legura 718 mogu imati značajno različita mehanička svojstva. Isporuku zajednički određuju oznaka sastava, oblik proizvoda, standard, uvjeti toplinske obrade i zahtjevi prihvatljivosti.

Fizička svojstva legure 718 / 2.4668

Fizička svojstva definiraju ponašanje materijala tijekom zagrijavanja, hlađenja i elastične deformacije. Podaci o materijalu odnose se na specifične temperaturne i uvjete obrade; vrijednosti okoline ne bi se trebale nekritično koristiti u izračunima visokih temperatura.

Legura 718 – Osnovna fizikalna svojstva
Svojstvo i oznaka	Približna vrijednost	Tehnički pojmovi i značenje
Gustoća ρ	8,19–8,22 g/cm³	Vrijednost ovisi o uvjetima žarenja i starenja; koristi se za procjenu mase šipki, otkovaka i komponenti turbina.
Raspon taljenja	1260-1336 ° C	Raspon solidus-liquidus nije dopuštena radna temperatura opterećenog elementa.
Specifična toplina Cp (otprilike 20°C)	435 J/(kg·K)	Važna veličina pri izračunavanju energije potrebne za zagrijavanje naboja i dinamike promjena temperature.
Toplinska vodljivost λ (otprilike 20°C)	cca. 11,4 W/(m·K)	Znatno niže nego kod nelegiranih čelika; potiče lokalne toplinske gradijente i zahtijeva kontrolirano zagrijavanje.
Električni otpor ρₑ	cca. 1,22 µΩ m	Utječe na zagrijavanje otpora, rad senzora i električnih komponenti.
Youngov modul E (otprilike 20°C)	cca. 200 GPa	Mjera elastične krutosti; nije granica razvlačenja ili vlačna čvrstoća.
Magnetska permeabilnost µᵣ	u redu. 1,0011	Na sobnoj temperaturi, nakon žarenja i starenja, materijal ima vrlo malu magnetsku susceptibilnost.
Curiejeva temperatura	cca. -112°C nakon starenja	Vrijednost ovisi o stanju materijala; za žarenu leguru može biti znatno niža.
Kako interpretirati tablicu: Svojstva su približna. Curiejeva temperatura, E-modul i toplinski parametri trebaju se uzeti u obzir zajedno sa stanjem proizvoda; uvjeti ispitivanja određuju valjanost usporedbe.

Toplinsko širenje, modul elastičnosti i vodljivost kao funkcija temperature

Kako se zagrijavanje povećava, koeficijent linearnog širenja se povećava i toplinska vodljivost se mijenja, dok se modul elastičnosti smanjuje. To je važno pri odabiru spojeva, izračunavanju toplinskih naprezanja i projektiranju spojeva različitih legura u jednom sklopu.

Legura 718 – Srednje toplinsko širenje
Raspon temperature u odnosu na referentnu temperaturu	Prosječni koeficijent α [10⁻⁶/K]	Važnost za projekt
Od otprilike 20°C do 100°C	13,2	Relativno malo istezanje pri zagrijavanju na temperature tipične za pomoćnu opremu.
Od otprilike 20°C do 205°C	13,6	Za izračune izduženja potrebno je koristiti prosječnu vrijednost za cijeli raspon.
Od otprilike 20°C do 315°C	13,9	Diferencijalno širenje u kombinaciji s drugom legurom može stvoriti toplinska naprezanja.
Od otprilike 20°C do 425°C	14,3	Prilikom projektiranja dijelova s vijčanim i prirubničkim spojevima, mora se uzeti u obzir promjena tlaka.
Od otprilike 20°C do 540°C	14,6	Korisna vrijednost za sklopove izložene cikličkom zagrijavanju.
Od otprilike 20°C do 650°C	15,1	Visoke temperature zahtijevaju istovremeno razmatranje gubitka krutosti i puzanja.
Od otprilike 20°C do 760°C	16,0	Gornja krajnja točka ne predstavlja dopuštenu temperaturu opterećenja za bilo koju konstrukciju.
Kako interpretirati tablicu: α je prosječna vrijednost između referentne temperature i konačne temperature, a ne točkasta vrijednost na konačnoj temperaturi. Kod cikličkih promjena potrebno je procijeniti i toplinski umor.

Legura 718 – Youngov modul i Kirchhoffov modul kao funkcija temperature
Temperatura [°C]	Uzdužni modul elastičnosti E [GPa]	Modul elastičnosti smicanja G [GPa]	Tehnički komentar
20	200	77	Vrijednosti za žarenu i ostarjelu leguru; referentna točka za analizu krutosti.
205	190	74	Vlačna i torzijska krutost smanjuju se s temperaturom.
425	178	70	Vrijednosti E na sobnoj temperaturi ne smiju se koristiti u analizi naprezanja.
540	171	67	Smanjenje krutosti utječe na otklon i zadržavanje prianjanja.
650	163	63	Rad na visokim temperaturama pod opterećenjem zahtijeva zasebnu procjenu vremena rada.
760	154	59	Elastični parametri sami po sebi ne određuju dopušteno naprezanje.
870	139	52	Mehanička svojstva mogu se istovremeno mijenjati zbog mikrostrukturnih promjena.
980	120	45	Podaci su prirode znanosti o materijalima; ne ukazuju na sigurno radno područje komponente.
Kako interpretirati tablicu: E i G se smanjuju s porastom temperature, ali nisu vrijednosti granice razvlačenja. Dodatna ograničenja performansi proizlaze iz puzanja, degradacije γ″/γ′ faze, cikličkih naprezanja i uvjeta okoline.

Mehanička svojstva legure 718 – Rm, Rp0,2, A i tvrdoća

U slučaju legure 718, ne može se odrediti jedna čvrstoća za cijelu klasu. Žareni materijal ima drugačija svojstva od ostarjelog proizvoda, a AMS zrakoplovni zahtjevi razlikuju se od uvjeta prihvaćanja za naftne i plinske instalacije. Posebno je važno ispravno razlikovati Rm - vlačnu čvrstoću - i Rp0,2, granicu razvlačenja.

Legura 718 - Usporedba svojstava u isporučenom stanju
Stanje i vrsta specifikacije	Čvrstoća Rm [MPa]	Granica razvlačenja Rp0,2 [MPa]	Istezanje A [%]	Važnost prilikom naručivanja
Žareno, bez završnog starenja	cca. 800–950 (tipično)	cca. 350–550 (tipično)	cca. 40–60	Materijal koji je duktilniji i prikladniji za oblikovanje dijelova ili operacije rezanja prije konačnog starenja.
AMS 5663 – šipke i otkivci nakon starenja	min. cca. 1275	min. cca. 1034	min. 12	Zahtjevi ovise o dimenziji i smjeru ispitivanja; vrijednost se temelji na specifičnoj specifikaciji proizvoda.
AMS 5596 – limovi nakon žarenja i starenja	min. cca. 1240	min. cca. 1034	min. 12	Tankostijeni proizvodi visoke čvrstoće nakon kontroliranog ciklusa starenja.
VDM legura 718 – žareno i ostarjelo stanje, tipično 20°C	u redu. 1280	u redu. 1030	u redu. 12	Tipični podaci s proizvođačeve kartice, a ne univerzalni minimumi za svaku seriju.
Kako interpretirati tablicu: Rm mora biti barem jednak Rp0,2, ali to su različiti parametri. Približni podaci i potrebni minimumi nisu zamjenjivi. Prihvaćanje se određuje standardom, promjerom ili debljinom, smjerom uzorkovanja i stanjem materijala.

Legura 718 u zrakoplovstvu – AMS 5662, AMS 5663 i AMS 5664

U zrakoplovnoj dokumentaciji, AMS broj označava ne samo sastav već i specifično stanje materijala i očekivana svojstva. Žareno stanje ponekad je namijenjeno za prethodnu obradu, dok je stanje starenja namijenjeno dijelovima koji rade pod velikim opterećenjima. Sama oznaka "AMS 5662" ne smije se tumačiti kao indikacija da je proizvod očvrsnuo precipitacijom.

Legura 718 – Primjeri oznaka zrakoplovnih standarda
specifikacija	Tipičan oblik ili stanje	Što provjeriti
AMS 5662	Šipke, otkivci, prstenovi – stanje predviđeno za završnu toplinsku obradu	Dogovorite se treba li materijalu dati ostarjeti nakon isporuke i koja ispitivanja su potrebna za narudžbu.
AMS 5663	Šipke, otkivci i prstenovi - stanje starosti	Provjerite potrebni minimalni Rm, Rp0,2, A te dimenzijska ograničenja i smjer ispitivanja.
AMS 5664	Proizvodi povezani s različitim ciklusom prezasićenosti i starenja na visokim temperaturama	Zahtjevi se mogu razlikovati od AMS 5663; nemojte zamjenjivati specifikacije bez provjere.
AMS 5596 / 5597	Limovi, trake i ploče u različitim fazama obrade	Točan status određen je izdanjem standarda; nemojte kombinirati podatke iz obje specifikacije.
AMS 5383	Precizni odljevci	Ne primjenjivati svojstva lijevanja na valjane šipke ili otkivke.
Kako interpretirati tablicu: AMS broj označava određenu specifikaciju; potrebna je usklađenost s dokumentima o izdavanju i prihvaćanju. Ne možete zamijeniti kovani dio odljevkom samo zato što oba nose UNS broj N07718.

Vrste za naftnu i plinsku industriju – 120K, 140K, 150K

Specijalizirane vrste legure 718 koriste se za opremu za proizvodnju nafte i plina i okruženja koja sadrže H₂S. Primjer je VDM legura 718 CTP, za koju su dostupne vrste koje se razlikuju po minimalnoj granici razvlačenja. Uvjeti primjene H₂S određeni su dodatnim ograničenjima NACE MR0175 / ISO 15156 i odgovarajućim ispitivanjem, a ne samo generičkim UNS brojem.

Legura 718 za naftne i plinske instalacije - klase granice razvlačenja
Klasa materijala	Minimalno Rp0,2 kako je označeno [ksi]	Približni ekvivalent [MPa]	Značenje i ograničenja
120K	120	u redu. 827	Vrsta s minimalnom granicom razvlačenja od 120 ksi; usklađenost s NACE-om zahtijeva ispunjavanje dodatnih uvjeta.
140K	140	u redu. 965	Viša minimalna granica razvlačenja; tvrdoća i žilavost loma u H₂S okruženjima mogu biti važne.
150K	150	u redu. 1034	Vrlo visoka klasa Rp0,2, dostupnost i prihvatljivost ovise o obliku proizvoda i postupku kvalifikacije.
Kako interpretirati tablicu: K broj se odnosi na minimalnu granicu razvlačenja, a ne na Rm. Ove varijante ne bi se trebale naručivati samo kao "Alloy 718" bez navođenja pune specifikacije i klase.

Utjecaj temperature na svojstva čvrstoće

Čak i nakon pravilnog starenja, čvrstoća legure 718 nije konstantna u odnosu na temperaturu. Podaci u nastavku prikazuju kratkotrajno ponašanje određenog proizvoda u žarenom i ostarjelom stanju. Vrijednosti nisu dopuštena projektna naprezanja.

VDM legura 718 – uzorna čvrstoća na povišenim temperaturama
Temperatura [°C]	Rp0,2 tipično [MPa]	Tipična Rm [MPa]	Istezanje A [%]	Obrazloženje
20	1030	1280	12	Referentni podaci za sobnu temperaturu i specifične uvjete starenja.
200	1040	1250	12	Temperatura mijenja odziv materijala na opterećenje; vrijednosti mogu pokazivati lokalnu nemonotonost.
400	1000	1180	12	Visoka čvrstoća se održava zahvaljujući ojačavajućim talozima.
600	950	1060	12	Trajanje opterećenja i procesi puzanja također postaju važni u projektiranju.
650	860	1000	12	Tipičan radni raspon mnogih zrakoplovnih proizvoda zahtijeva analizu umora i puzanja.
700	870	1040	12	Parametri čvrstoće ovise o specifičnom uzorku; to ne podrazumijeva poboljšanu dugoročnu trajnost.
750	760	880	12	Tijekom duljeg vremenskog razdoblja mogu se pojaviti nepovoljne mikrostrukturne promjene.
800	640	780	12	Ovo nije preporučena radna temperatura za bilo koju komponentu od legure 718 koja nosi opterećenje.
Kako interpretirati tablicu: Tablica prikazuje tipična kratkotrajna svojstva VDM metala za određeni žareni i ostarjeli proizvod; ne zamjenjuje ASME, EN ili čvrstoću pri puzanju prema vremenu loma.

Otpornost na umor, puzanje i vrijeme pucanja legure 718

Legura 718 često se odabire za dijelove izložene promjenjivim opterećenjima, kao što su rotirajući diskovi turbina, opružni elementi i visoko opterećeni vijci. U tim primjenama ključni nisu samo Rm i Rp0,2, već i otpornost na umor, nastanak pukotina, kvaliteta površine, veličina zrna i toplinski uvjeti.

Legura 718 – Rezultati ispitivanja uzorka na zamor
Temperatura ispitivanja [°C]	Nakon 10⁵ ciklusa [MPa]	Nakon 10⁶ ciklusa [MPa]	Nakon 10⁷ ciklusa [MPa]	Kako razumjeti rezultat
20	u redu. 910	u redu. 696	u redu. 634	Rezultati ispitivanja rotacijskog savijanja određenog materijala, a ne opća granica trajne čvrstoće.
315	u redu. 793	u redu. 758	u redu. 758	Rezultati ovise o geometriji uzorka, površini, temperaturi i ciklusu opterećenja.
540	u redu. 765	u redu. 703	u redu. 655	Visoka otpornost na umor ne isključuje učinak puzanja tijekom duljeg rada.
650	u redu. 690	u redu. 648	u redu. 607	Pri radu na ovoj temperaturi, stanje mikrostrukture nakon starenja je posebno važno.
Kako interpretirati tablicu: Ove vrijednosti predstavljaju rezultate specifičnih ispitivanja pod određenim brojem ciklusa i uvjetima ispitivanja. Ne mogu se automatski koristiti kao dopuštena naprezanja za gotove komponente.

Napon puzanja i loma nakon određenog vremena

Puzanje je postupna deformacija materijala pod djelovanjem naprezanja na povišenim temperaturama. Vlačna čvrstoća nakon 100, 1000 ili 10 000 sati opisuje drugačiji fenomen od Rm izmjerenog tijekom kratkotrajnog ispitivanja vlačne čvrstoće. Detaljne podatke treba dobiti iz podatkovnih listova materijala za odgovarajuće stanje obrade i vrijeme rada.

Legura 718 – dugoročni parametri performansi
Parametar	Što to znači?	Utjecaj temperature i vremena	Značaj dizajna
Puzanje zbog puzanja	Naprezanje koje uzrokuje slom uzorka nakon određenog vremena.	Kako temperatura raste i vrijeme se povećava, potreban napon se obično smanjuje.	Odabir materijala za dugotrajni rad ne može se temeljiti samo na Rm.
Naprezanje puzanja 0,5%, 1% ili 2%	Naprezanje potrebno za postizanje zadane deformacije u zadanom vremenu.	Trajna deformacija može se pojaviti prije nego što se element slomi.	U zatvorenim i nepropusnim sustavima, dopuštena deformacija može biti značajnija od uništenja.
Čvrstoća pri umoru od puzanja	Učinak interakcije promjenjivog opterećenja i dugotrajnog zagrijavanja.	Termički ciklusi mogu ubrzati nastanak i rast pukotina.	Za rotore i ostale dijelove koji se često pokreću potrebna je zasebna nazivna vrijednost.
Razgradnja γ″ taloga	Promjena strukture ojačanja s vremenom i temperaturom.	Prekomjerno zagrijavanje može smanjiti učinke starenja.	Za dugotrajnu upotrebu treba uzeti u obzir mikrostrukturnu stabilnost.
Kako interpretirati tablicu: Rezultate ispitivanja puzanja ne treba tumačiti kao dopuštena naprezanja. Za stvarne uređaje primjenjuju se odgovarajući zahtjevi dizajna, faktori sigurnosti i analiza radnih uvjeta.

Otpornost legure 718 na koroziju i oksidaciju

Zahvaljujući sadržaju nikla i kroma, legura 718 otporna je na mnoge vodene okoline i oksidaciju na povišenim temperaturama. Međutim, nije optimalna za svako agresivno rješenje. U ovom slučaju, njezin odabir često se prvenstveno temelji na visokoj mehaničkoj čvrstoći, a otpornost na koroziju je dodatna prednost.

Morska voda, kloridi i rupičasta korozija

Legura se može koristiti u odabranoj opremi koja radi u slanim okruženjima, ali je sadržaj molibdena niži nego u legurama dizajniranim za vrhunsku lokaliziranu otpornost na koroziju, kao što su legura 625 i C-276. U stajaćim medijima, visokim temperaturama i prisutnosti pukotina, rizik od točkaste i pukotinske korozije treba analizirati odvojeno.

Vodikov sulfid H₂S – zahtjevi NACE MR0175 i API 6ACRA

U okruženjima koja sadrže H₂S postoji rizik od pucanja ovisno o naprezanju, temperaturi, salinitetu i parametrima medija. Varijante pripremljene za primjenu u nafti i plinu podliježu posebnim zahtjevima u pogledu sastava, uvjeta obrade, tvrdoće i ispitivanja. Sama oznaka "UNS N07718" ne potvrđuje prihvatljivost određene serije za upotrebu s kiselim plinom.

Oksidacija i atmosfere visoke temperature

Krom potiče stvaranje zaštitnog oksidnog sloja, dok niklova matrica osigurava stabilnost u širokom temperaturnom rasponu. Međutim, kod primjena na visokim temperaturama potrebno je procijeniti i koroziju plina i fazne transformacije legure. Održavanje zaštitnog sloja ne jamči automatski očuvanje parametara čvrstoće nakon mnogo godina žarenja.

Legura 718 – procjena otpornosti u odabranim okruženjima
Okoliš	Karakteristike otpora	Na što treba paziti
Zrak i oksidirajući plinovi	Dobra otpornost na oksidaciju u mnogim uvjetima povišenih temperatura.	Naprezanja i stabilnost taložnih faza mogu ograničiti radnu temperaturu prije oksidacije.
Otopine morske vode i klorida	Povoljna otpornost u nekim primjenama, ali manja otpornost na lokalnu koroziju od mnogih legura bogatih molibdenom.	Zadržavanje otopine, praznine i povišene temperature povećavaju rizik od oštećenja.
H₂S – Naftne i plinske instalacije	Dostupne su posebno kvalificirane 718 API/NACE sorte.	Potrebni su specifični uvjeti tvrdoće, sastava, starenja i kvalifikacije.
Anorganske kiseline	Otpor varira ovisno o koncentraciji i temperaturi.	Ne pretpostavljajte sukladnost za klorovodičnu, sumpornu ili dušičnu kiselinu bez procjene procesa.
Karburizirajuće i sumporizirajuće atmosfere	Ponašanje ovisi o aktivnosti ugljika, sumpora i uvjetima oksidacije.	Moguća degradacija površine ili mikrostrukture s dugotrajnom izloženošću.
Kako interpretirati tablicu: Ova tablica je namijenjena za preliminarni odabir materijala, a ne za određivanje dopuštene brzine korozije. Konačna odluka zahtijeva poznavanje temperature, sastava medija i dostupnih podataka o materijalu.

Toplinska obrada legure 718 – Toplinska obrada otopinom i starenje

Toplinska obrada ključna je za postizanje visokih mehaničkih svojstava legure 718. Za razliku od legura koje su samo ojačane otopinom, legura 718 zahtijeva kontrolirano taloženje faza γ″ i γ′. Jedan univerzalni ciklus starenja ne može se primijeniti bez obzira na oblik proizvoda, presjek ili namjeravanu upotrebu.

Primjerni ciklusi obrade za zrakoplovnu klasu

Legura 718 – Ciklusi žarenja i starenja uzorka
Vrsta obrade	Faza otapanja/žarenja	Starenje i hlađenje	Najvažnije posljedice
Ciklus niske temperature – cca. AMS 5663	Otprilike 925–1010 °C; brzo hlađenje ovisno o tehnologiji.	Otprilike 718 °C tijekom 8 sati, hlađenje peći na 621 °C, daljnje zagrijavanje do ukupnog vremena starenja od 18 sati, zatim hlađenje na zraku.	Vrlo visoka čvrstoća i otpornost na umor; čest izbor za visoko opterećene dijelove.
Ciklus visoke temperature – približno AMS 5664	Otprilike 1038–1066 °C; brzo hlađenje ovisno o tehnologiji.	Otprilike 760 °C tijekom 10 sati, hlađenje peći na 649 °C, daljnje zagrijavanje do ukupnog vremena starenja od 20 sati, zatim hlađenje na zraku.	Još jedan kompromis između čvrstoće, udarne čvrstoće i otpornosti na lomljenje.
Varijanta za naftu i plin	Specijalna toplinska obrada i hlađenje otopinom prema API 6ACRA/NACE.	Starenje prilagođeno klasi 120K, 140K ili drugoj potrebnoj sorti.	Zahtijeva kontrolu tvrdoće, sastava, rezultata ispitivanja i prikladnosti za upotrebu u H₂S.
Kako interpretirati tablicu: Navedeni rasponi su primjeri industrijskih postupaka, a ne gotove upute za obradu bilo koje komponente. Vrijeme namakanja i hlađenja odabire se na temelju standarda proizvoda, njegovog presjeka i zahtjeva korisnika.

Termomehanička obrada i izravno starenje legure 718

Visoko napregnuti otkovci, posebno rotirajuće komponente, često zahtijevaju kombinaciju kontroliranog kovanja i naknadnog starenja. Varijante izravnog starenja koriste specifičnu raspodjelu naprezanja i temperature oblikovanja kako bi se postigla sitnozrnata mikrostruktura i visoka svojstva zamora. Naziv tehnologije ne zamjenjuje procesnu dokumentaciju ili detaljne zahtjeve za prihvaćanje.

Kovanje, valjanje i obrada legure 718

Legura 718 može se toplo kovati i valjati, ali u usporedbi s konvencionalnim čelicima, zahtijeva pažljivu kontrolu temperature, deformacije i vremena namakanja. Materijal pokazuje visoku čvrstoću na povišenim temperaturama, što povećava sile kovanja. Nepravilna obrada može rezultirati neujednačenom veličinom zrna i smanjenom kvalitetom kovanja.

Legura 718 – kovanje i strojna obrada
proces	Tehnološke preporuke	Zbog toga što imam to značenje
Vruće kovanje	Tipičan raspon oko 900–1120 °C, ovisno o tehnologiji; potrebno je odgovarajuće zagrijavanje cijelog presjeka.	Prekomjerno hlađenje povećava otpornost na deformacije, dok pregrijavanje potiče neželjene mikrostrukturne promjene.
Završna deformacija okovka	Kontrola stupnja redukcije i konačne temperature, kao i hlađenja.	Ujednačena mikrostruktura utječe na vijek trajanja do zamora i ponovljivost svojstava.
Hladna obrada	Moguće u odgovarajućem stanju materijala; u slučaju velikih deformacija potrebni su međuprocesi.	Očvršćivanje naprezanjem povećava sile oblikovanja i može smanjiti duktilnost.
Strojna obrada prije starenja	Poželjno za značajnu količinu prevelikih dimenzija, ostavljajući određenu marginu za završnu obradu.	U žarenom stanju, materijal je obično lakše obrađivati nego kada je potpuno očvrsnuo.
Strojna obrada nakon starenja	Koristite krute nosače, oštre alate, učinkovito hlađenje i kontrolu trošenja oštrica.	Visoka čvrstoća, površinsko kaljenje i niska toplinska vodljivost ubrzavaju trošenje alata.
Kako interpretirati tablicu: Raspon kovanja i parametri rezanja moraju se prilagoditi izradku, alatu i tehnologiji. Ne postoji univerzalna brzina rezanja; vrijednosti iz jednog ispitivanja mogu biti netočne za različiti presjek.

Zavarivanje legure 718 / Inconel 718

Inconel 718 jedna je od najzavarljivijih superlegura s taloženjem i očvršćavanjem. To je, između ostalog, zbog relativno sporog stvaranja glavne γ″ faze ojačanja. Obično je povoljno zavariti proizvode prije konačnog starenja, a zatim toplinski obraditi spoj prema zahtjevima procesa. Tijekom zavarivanja treba izbjegavati kontaminaciju, neadekvatnu zaštitu plinom i prekomjernu linearnu energiju. Zone segregacije niobija, moguće Lavesove faze i pojave pucanja uslijed likvacije posebno su važne. Bilo bi netočno reći da je legura 718 potpuno otporna na pucanje nakon zavarivanja.

Legura 718 – Dodatni materijali i metode spajanja
Materijal/metoda	Oznaka ili primjer	Primjena i bilješke
Vezivo slično sastavu 718	ERNiFeCr-2 / Dodatni metal 718	Koristi se tamo gdje je potrebna kompatibilnost vrsta legure; konačna svojstva ovise o postupku zavarivanja i toplinskoj obradi.
Nikl-krom vezivo	ERNiCr-3 – za neke različite spojeve	Može dati drugačija svojstva spoja od dodatnog metala 718 i stoga nije apsolutna zamjena.
TIG / GTAW zavarivanje	Postupak zaštite inertnim plinom	Popularna metoda spajanja preciznih komponenti; bitno je održavati rubove čistim.
MIG / GMAW zavarivanje	Obraditi odgovarajućom nikl žicom	Moguće za odabrane geometrije i debljine s odobrenom tehnologijom.
Vakuumsko lemljenje	Primjeri niklovih veziva koja se koriste u odgovarajuće osmišljenim procesima	Zahtijeva kontrolu temperature, difuzije i utjecaja ciklusa na veličinu zrna i oborine.
Kako interpretirati tablicu: Prihvatljivost metode određuje se WPS/PQR dokumentacijom, potrebnom čvrstoćom spoja i statusom toplinske obrade. Usporedba veziva mora se temeljiti na stvarnoj primjeni, a ne samo na sličnosti njihovih naziva.

Standardi proizvoda od legure 718 / UNS N07718

Legura 718 – Osnovni standardi i specifikacije
Standard/specifikacija	Oblik proizvoda ili područje primjene	Napomena prilikom kupnje
ASTM B637 / ASME SB637	Šipke, otkivci i materijali za kovanje od niklovih legura dobivenih taloženjem i očvršćavanjem.	Odrediti status obrade, svojstva i raspon dimenzija.
ASTM B670	Limovi, ploče i trake od legure 718.	Potrebno stanje proizvoda i raspon debljine.
AMS 5662, 5663, 5664	Šipke, otkivci i prstenovi za primjene koje zahtijevaju specifična svojstva.	Izbor specifikacije ovisi o uvjetima toplinske obrade.
AMS 5596 / 5597	Plosnati proizvodi za specifične zrakoplovne primjene.	Ne miješajte dvije specifikacije s različitim zahtjevima.
AMS 5589 / 5590	Bešavne cijevi u određenim uvjetima i primjenama.	Provjerite standard koji se primjenjuje na stvarnu cijev.
AMS 5832	Potrošni materijal za zavarivanje.	Standard veziva nije standard prihvatljivosti za šipke.
AMS 5383	Odabrani odljevci od legure 718.	Odljevci imaju drugačija svojstva od plastično obrađenih proizvoda.
API 6ACRA; NACE MR0175 / ISO 15156	Zahtjevi za odabrane primjene u naftnoj i plinskoj industriji i okruženjima s H₂S.	Potrebna je specifična klasa, kvalifikacija i potvrda sukladnosti.
Kako interpretirati tablicu: Molimo naručite potpunu specifikaciju: broj legure, standard i izdanje, oblik, dimenzije, uvjete obrade, dodatne zahtjeve i potvrdu o prihvaćanju. Sama oznaka "Legura 718" ne jamči prikladnost.

Industrijska primjena legure 718

Zrakoplovstvo, svemir i plinske turbine

Legura 718 koristi se za komponente turbinskih motora, uključujući diskove, prstenove, kućišta, pričvršćivače i vijke pod velikim opterećenjem. Primjene u raketnom pogonu koriste njezinu visoku čvrstoću i sposobnost rada u zahtjevnim toplinskim okruženjima, dok kriogeni spremnici koriste njezina izvrsna svojstva na niskim temperaturama. U svakoj od ovih primjena, kvaliteta poluproizvoda, njegova povijest obrade i kvalifikacijski zahtjevi posebno su važni.

Naftna i plinska industrija i oprema pod tlakom

Klase legure 718 za primjenu u nafti i plinu koriste se u komponentama za bušenje, ventilima, komponentama glava bušotina, vijcima i drugim dijelovima s visokim opterećenjem izloženim korozivnim okruženjima. Odabir zahtijeva razmatranje NACE MR0175/ISO 15156, parametara okoliša, klase granice razvlačenja i granica tvrdoće.

Alati za energetiku, automobilsku industriju i radove s vrućim radovima

Kombinacija čvrstoće, otpornosti na umor i dimenzijske stabilnosti čini Alloy 718 prikladnom za upotrebu u odabranim komponentama industrijskih turbina, turbopunjača, opružnih elemenata i opreme za vrući rad. Međutim, ne bi se trebala birati isključivo na temelju visoke temperature oksidacije - druge legure nikla mogu se pokazati povoljnijima za dugotrajno opterećenje.

Legura 718 u usporedbi sa legurom 625, legurom 600, legurom 617 i legurom X – usporedba

Nikalne legure – glavne razlike u odabiru materijala
zaustaviti	Metoda jačanja / diferencijator	Primjer prioriteta aplikacije
Aluminij 718	γ″/γ′ taložno očvršćavanje; vrlo visoka čvrstoća nakon starenja.	Rotirajući i visoko opterećeni elementi i vijci, uključujući i na povišenim temperaturama.
Aluminij 625	Primarno očvršćavanje u otopini; visoka otpornost na koroziju.	Kemijske instalacije, morska voda, površine i komponente s prioritetom za kemijsku otpornost.
Aluminij 600	Ni-Cr-Fe legura ojačana uglavnom otapanjem i hladnom obradom.	Specifična korozivna i visokotemperaturna okruženja.
Aluminij 617	Ni-Cr-Co-Mo legura cijenjena zbog svojih dugotrajnih svojstava na visokim temperaturama.	Komponente peći i visokotemperaturne instalacije, uzimajući u obzir puzanje.
Legura X / Hastelloy X	Ni-Cr-Fe-Mo legura ojačana otopinom.	Elementi komora za izgaranje i visokotemperaturnih konstrukcija.
Kako interpretirati tablicu: Ovi materijali nisu zamjenjivi jednostavno zato što su svi legure nikla. Prije promjene kvalitete potrebno je provjeriti karakteristike korozije i temperature, kao i metodu kaljenja, zavarljivost, vijek trajanja i potrebne standarde proizvoda.

Često postavljana pitanja – Legura 718 / Inconel 718

Jesu li Alloy 718 i Inconel 718 isti materijal?

Da. Legura 718 je generički naziv za leguru UNS N07718 / 2.4668, a Inconel ^® 718 je registrirani zaštitni znak tvrtke Special Metals. Međutim, potvrda sukladnosti materijala zahtijeva razmatranje standarda proizvoda i uvjeta njegove obrade.

Je li Alloy 718 nehrđajući čelik?

Ne. To je superlegura na bazi nikla, a ne čelik na bazi željeza. Njegova visoka otpornost na koroziju ne mijenja klasifikaciju materijala.

Po čemu se legura 718 razlikuje od legure 625?

Legura 718 je ojačana taloženjem i posebno je dizajnirana za komponente koje zahtijevaju vrlo visoku čvrstoću. Legura 625 je prvenstveno cijenjena zbog svoje otpornosti na koroziju i svojstava ojačavanja otopinom.

Kolika je tvrdoća Inconela 718?

Ovisi o stanju isporuke. Uobičajene su vrijednosti potpuno ostarjelog materijala od oko 36–46 HRC, ovisno o standardu i obradi, dok žareni materijal može biti znatno mekši. Potrebnu tvrdoću treba navesti prilikom naručivanja.

Do koje temperature se može koristiti Alloy 718?

Tipične primjene za napregnute komponente protežu se do otprilike 650–700 °C; granica ovisi o vijeku trajanja, naprezanjima i zahtjevima dizajna. Ne treba je miješati s talištem ili otpornošću na oksidaciju.

Može li se legura 718 zavarivati?

Da. Među superlegurama ojačanim precipitacijom, pokazuje povoljnu zavarljivost. Međutim, spoj se mora izvesti prema odgovarajućem postupku, često uzimajući u obzir konačno starenje.

Zahtijeva li legura 718 starenje?

Za maksimalno visoku čvrstoću u tipičnim primjenama, da. Samo žareno stanje ne pruža svojstva karakteristična za pravilno precipitacijsko očvrsnutu leguru 718.

Što znači legura 718 120K ili 140K?

Oznake se odnose na minimalne klase granice razvlačenja od 120 i 140 ksi, odnosno približno 827 i 965 MPa. One ne opisuju samu vlačnu čvrstoću Rm.

Je li legura 718 prikladna za upotrebu s H₂S?

Može biti prikladno u odabranim varijantama koje su u skladu s relevantnim zahtjevima API 6ACRA i NACE MR0175 / ISO 15156. UNS broj N07718 sam po sebi ne predstavlja dovoljnu potvrdu.

Može li se legura 718 kaliti i popuštati poput čelika?

Ovo nije tipična shema obrade za ovu leguru. Odgovarajuća svojstva postižu se žarenjem u otopini nakon čega slijedi taložno starenje.

Kako možete znati je li materijal žaren ili ostario?

Treba provjeriti dokumentaciju o isporuci, uključujući standard, status toplinske obrade i rezultate mehaničkih ispitivanja. Izgled šipke ili podaci o kvaliteti sami po sebi nisu dovoljni.

Legura 718 / Inconel® 718 / 2.4668 / UNS N07718 / NiCr19Fe19Nb5Mo3 – legura nikla ojačana precipitacijom