Inconel 783(对应国内牌号 GH6783、GH783, UNS 编号 R30783)是一款 Co - Ni - Fe 基沉淀硬化型铁磁性高温合金,专为汽轮机应用开发,工作温度不超过 750℃,凭借低热膨胀系数、优异抗氧化性等特点,在航空航天、能源等领域应用广泛,以下是其详细信息:
核心化学成分(质量分数)
该合金通过多元素配比保障性能,其中钴为余量,关键元素占比如下:碳≤0.03%、硅≤0.50%、锰≤0.50%、铬 2.50%-3.50%、镍 26.0%-30.0%、铝 5.00%-6.00%、铁 24.0%-27.0%、铌 2.50%-3.50%;同时严格控制杂质及其他元素含量,钛≤0.4%、铜≤0.50%、硼 0.003%-0.012%、磷≤0.015%、硫≤0.005%。铝和铌的添加是其实现沉淀硬化强化的关键,也保障了高温抗氧化能力。
关键性能指标
力学性能优异:室温下屈服强度≥634MPa,抗拉强度≥352MPa,伸长率达 24%,布氏硬度为 241HBW;在 650℃时蠕变断裂强度超 200MPa,且高周疲劳极限可达 450MPa,能抵御高温下的长期载荷和交变应力。33℃时弹性模量为 138GPa,兼具强度与一定韧性,不易断裂变形。
热性能突出:密度仅 7.81g/cm³,比 Inconel 718 等同类超合金小 5% 左右;20 - 100℃区间平均热膨胀系数为 10.6×10⁻⁶/℃,高温下尺寸稳定性好,利于控制部件间隙公差。750℃时可达到完全抗氧化级别,表面能形成致密氧化层,避免高温氧化侵蚀。
耐蚀性良好:在氧化、还原环境中均能保持稳定,可耐受海洋环境、含硫油气等腐蚀性介质,同时具备不错的耐点蚀和缝隙腐蚀能力,适合复杂恶劣工况下的长期使用。
加工与热处理工艺
加工性能均衡:热加工温度范围宽、变形抗力小,便于热轧、热锻;冷加工性能优良,可开展冷拔、冷轧等工艺,能加工成棒材、薄板、环件等多种形态。焊接性较好,多种焊接工艺均可适配,焊接接头强度和耐腐蚀性能匹配母材需求。冶炼多采用真空感应炉熔炼,部分还会搭配真空自耗炉或电渣炉重熔,以降低气体和有害元素含量。
热处理工艺明确:针对不同形态构件有专属流程,棒材、锻件等需经 1115℃±5℃空冷固溶,再经 845℃±10℃保温 2 - 4 小时空冷,*后通过 720℃±10℃保温 8 小时缓冷至 620℃±10℃保温 8 小时空冷;冷轧薄板则需缩短固溶保温时间至 10 - 30 分钟,后续时效步骤与棒材一致,通过该流程析出强化相,优化合金强度。
主要应用领域
航空航天:是航空燃气涡轮发动机封严环、承力环、机匣的核心材料,其低热膨胀特性可精准控制部件间隙,提升燃烧效率;也用于火箭发动机导气管,能耐受发动机工作时的高温和力学冲击。
能源电力:适配地面燃气轮机的螺栓、承力轴等紧固件,以及蒸汽轮机的关键组件;同时可用于核电反应堆管道、热交换器,凭借耐蚀性和辐射稳定性保障设备长期运行。
石油化工:适用于高温高压反应器、耐酸泵阀及相关管道,能抵御含硫等腐蚀性油气介质的侵蚀,使用寿命远优于普通不锈钢材料。