一、材料概述
HAYNES® X-750(UNS N07750)是一种沉淀硬化型镍基高温合金,在高达约 870°C(1600°F)的温度下具有优异的强度。该合金作为锻材广泛应用于航空航天和工业领域的锻造及加工部件。其强度在约 760°C(1400°F)以下略低于 HAYNES® 718 合金,在更高温度下低于 HAYNES® R-41 合金。
X-750 合金在退火态可进行冷成形,也可在约 1040°C(1900°F)或更高温度下进行热成形。该合金在高达约 870°C(1600°F)的氧化性燃烧气体环境中具有良好的抗氧化性。焊接性因在重约束条件下易产生应变时效裂纹而受到一定限制。
二、化学成分(质量分数 %)
| 元素 |
Ni |
Cr |
Fe |
Ti |
Nb+Ta |
Al |
Co |
Mn |
Si |
C |
| 含量 |
70 Balance |
16.0 |
8.0 |
2.5 |
1.0 |
0.8 |
1 max. |
0.35 max. |
0.35 max. |
0.08 max. |
三、物理性能
| 性能项目 |
数值(公制) |
数值(英制) |
| 密度(室温) |
8.26 g/cm³ |
0.298 lb/in³ |
| 熔点范围 |
1395~1425°C |
2540~2600°F |
| 导热系数(200°C) |
14.1 W/m·°C |
82 Btu·in/h·ft²·°F |
| 导热系数(400°C) |
16.9 W/m·°C |
93 Btu·in/h·ft²·°F |
| 导热系数(600°C) |
19.8 W/m·°C |
107 Btu·in/h·ft²·°F |
| 线膨胀系数(20~500°C) |
14.3 µm/m·°C |
7.8 µin/in·°F |
四、力学性能
1. 室温力学性能(典型时效状态)
| 性能项目 |
数值 |
| 抗拉强度 Rm |
≥1137 MPa |
| 屈服强度 Rp0.2 |
≥690 MPa |
| 伸长率 A |
≥15% |
| 硬度 |
HRC 30~40 |
2. 高温持久强度(薄板,AMS 5598)
| 试验温度 |
10 h |
100 h |
1000 h |
| ksi | MPa |
ksi | MPa |
ksi | MPa |
| 600°C(1100°F) |
120 | 825 |
85 | 585 |
71 | 490 |
| 650°C(1200°F) |
80 | 550 |
66 | 455 |
50 | 345 |
| 705°C(1300°F) |
61 | 420 |
45 | 310 |
29 | 200 |
| 760°C(1400°F) |
41 | 285 |
26 | 180 |
15 | 105 |
| 815°C(1500°F) |
24 | 165 |
14 | 97 |
7.4 | 51 |
| 870°C(1600°F) |
12.5 | 86 |
6.6 | 46 |
— | — |
五、热处理规范
| 工序 |
温度 / 条件 |
| 固溶处理(板/带材) |
1040°C(1900°F),光亮退火 |
| 时效硬化 |
730°C(1350°F)/ 8 h → 炉冷至 620°C(1150°F)/ 8 h → 空冷 |
| 退火(中间热处理) |
955~1010°C,水冷 |
| 固溶处理温度范围 |
980~1100°C |
六、产品形式与适用标准
| 产品形式 |
适用标准 |
| 棒材 / 锻件 |
ASTM B637 / AMS 5667 / AMS 5668 / AMS 5669 |
| 板材 / 带材 |
AMS 5542 / AMS 5598 |
| 线材 |
AMS 5698 / AMS 5699 |
| 管材 |
AMS 5582 / AMS 5583 |
| DIN 标准 |
W.Nr 2.4669 |
| 国标对应 |
GH4145 / GH145 |
七、典型应用领域
| 应用领域 |
具体用途 |
| 航空航天 |
燃气涡轮叶片、火箭发动机喷嘴、环形件、结构件、螺栓 |
| 核能工业 |
核反应堆堆芯部件、汽轮机涡轮叶片 |
| 石油化工 |
高温管道、井口密封件、耐腐蚀紧固件 |
| 高温弹簧与紧固件 |
平面弹簧、螺旋弹簧(≤540°C)、高强度螺栓 |
| 燃气轮机 |
涡轮叶片、燃烧室部件 |