Inconel 706 Inconel Alloy 706 N09706 Alloy Seamless Tubes
Inconel L'alliage 706 UNS N09706 est durcissement par précipitation alliage de nickel-chrome-fer, facile à fabriquer et à usiner, qui offre une résistance mécanique élevée associée à une bonne aptitude à la fabrication. Les caractéristiques de l'alliage sont similaires à celles des alliages suivants Alliage d'inconel 718 sauf que l'alliage 706 est plus facile à fabriquer, en particulier par usinage.
La limitation composition chimique de l'alliage Inconel 706 est indiqué dans le tableau ci-dessus. Les teneurs substantielles en nickel et en chrome permettent d'obtenir de bons résultats. résistance à l'oxydation et la résistance à la corrosion. Les principaux constituants de l'alliage qui durcissent par précipitation sont le columbium et l'aluminium. titane. Les aluminium contribue également à la réaction de durcissement. Le système de durcissement par précipitation de l'alliage Inconel 706 présente la caractéristique souhaitable d'une réponse de durcissement retardée pendant l'exposition à la température de précipitation. Cette caractéristique confère à l'alliage une excellente résistance à la fissuration par vieillissement après soudage.
L'alliage d'Inconel 706 est utilisé pour une variété d'applications qui requièrent une haute résistance combinée à une facilité de fabrication. Dans le domaine aérospatial, l'alliage est utilisé pour les disques, les arbres et les carters de turbines, les carters de diffuseurs, les disques et les arbres de compresseurs, les supports de moteurs, et pour la fabrication de moteurs à combustion interne. fixations. Outre les applications aérospatiales, l'alliage est utilisé pour les disques de turbine dans les grandes turbines à gaz industrielles.
Formage de l'Inconel 706
Cet alliage a une bonne ductilité et peut être facilement formé par toutes les méthodes conventionnelles. L'alliage étant plus résistant que l'acier ordinaire, le formage nécessite un équipement plus puissant. Des lubrifiants puissants doivent être utilisés pendant le formage à froid. Il est essentiel de nettoyer soigneusement la pièce de toute trace de lubrifiant après le formage, car la fragilisation de l'alliage peut se produire à haute température si le lubrifiant reste en place.
Inconel 706 Usinabilité
Les techniques d'usinage conventionnelles utilisées pour les alliages à base de fer peuvent être utilisées. Cet alliage durcir par le travail pendant usinage et a une résistance plus élevée et une "gomme" qui n'est pas typique des aciers. Il convient d'utiliser un équipement d'usinage et un outillage robustes afin de réduire au minimum le broutage ou l'usure de la pièce. durcissement par le travail de l'alliage en amont de la découpage. La plupart des liquides de refroidissement du commerce peuvent être utilisés pour les opérations d'usinage. Les liquides de refroidissement à base d'eau sont préférés pour les opérations à grande vitesse telles que le tournage, la rectification ou le fraisage. Les lubrifiants lourds conviennent mieux au perçage, au taraudage, au brochage ou à l'alésage. Tournage : Les outils en carbure sont recommandés pour le tournage avec une coupe continue. Acier à outils à haute vitesse L'outillage doit être utilisé pour les coupes interrompues et pour les finitions lisses avec une tolérance étroite. Les outils doivent avoir un angle de coupe positif.
Découpage Les vitesses et les avances se situent dans les plages suivantes :
Pour les outils en acier rapide Pour les outils en carbure Profondeur Avance de surface Profondeur Avance de surface de la vitesse de coupe en pouces de la vitesse de coupe en pouces pieds/min. par tour. pouces pieds/min. par tour. 0.250″ 12-18 0.010 0.250″ 30-40 0.010 0.050″ 15-20 0.008 0.050″ 40-50 0.008 Perçage : Des vitesses d'avance régulières doivent être utilisées pour éviter l'écrouissage dû au logement du foret sur le métal. Il est essentiel de procéder à des réglages rigoureux en utilisant des forets aussi courts que possible. Il est recommandé d'utiliser des forets robustes en acier rapide avec une âme lourde. Les avances varient de 0,0007 pouce par tour pour les trous de moins de 1/16″ de diamètre, 0,003 pouce par tour pour les trous de 1/4″ de diamètre, à 0,010 pouce par tour pour les trous de 7/8″ de diamètre. Les vitesses de surface lentes, comme 8-10 pieds/minute, sont les meilleures pour le perçage. Fraisage : Pour obtenir une bonne précision et une finition lisse, il est essentiel de disposer de machines et de montages rigides et d'outils de coupe bien affûtés. Les fraises en acier rapide telles que M-2 ou M-10 fonctionnent mieux avec des vitesses de coupe de 5 à 15 pieds par minute et une avance de 0,001″-0,004″ par dent de coupe. Meulage : L'alliage doit être meulé à l'eau et il est préférable d'utiliser des meules ou des bandes en oxyde d'aluminium.
Inconel 706 Soudage
Les méthodes de soudage couramment utilisées fonctionnent bien avec cet alliage. Il convient d'utiliser un métal d'apport correspondant à l'alliage. Si l'alliage correspondant n'est pas disponible, il convient d'utiliser l'alliage le plus proche, plus riche en éléments chimiques essentiels (Ni, Co, Cr, Mo). Tous les cordons de soudure doivent être légèrement convexes. Il n'est pas nécessaire de procéder à un préchauffage. Les surfaces à souder doivent être propres et exemptes de traces d'huile, de peinture ou de crayon. La zone nettoyée doit dépasser d'au moins 2″ de chaque côté du joint soudé. Soudage à l'arc en tungstène : Il est recommandé d'utiliser une polarité droite en courant continu (électrode négative). La longueur de l'arc doit être aussi courte que possible et il faut veiller à ce que l'extrémité chaude du métal d'apport reste toujours dans l'atmosphère protectrice. Soudage à l'arc sous protection métallique : Les électrodes doivent être conservées au sec et, si elles ont pris de l'humidité, elles doivent être cuites au four à 600°F pendant une heure pour assurer leur séchage. Les réglages de courant varient de 60 ampères pour les matériaux fins (0,062″ d'épaisseur) à 140 ampères pour les matériaux de 1/2″ et plus. Il est préférable de tresser légèrement l'électrode car cet alliage n'a pas tendance à s'étaler.
Nettoyage L'élimination du laitier se fait à l'aide d'une brosse métallique (manuelle ou électrique). Il est très important d'éliminer complètement le laitier avant les passes de soudage successives et après le soudage final. Soudage à l'arc métallique sous gaz : Il convient d'utiliser un courant continu à polarité inversée et les meilleurs résultats sont obtenus lorsque le pistolet de soudage est placé à 90 degrés par rapport au joint. Pour le soudage GMAW à transfert par court-circuit, la tension typique est de 20 à 23, le courant de 110 à 130 ampères et le dévidage du fil de 250 à 275 pouces par minute. Pour le soudage GMAW à transfert par pulvérisation, la tension est généralement comprise entre 26 et 33, le courant entre 175 et 300 ampères et la vitesse de dévidage du fil entre 200 et 350 pouces par minute. Soudage à l'arc submergé : Il convient d'utiliser le même métal d'apport que pour le soudage à l'arc submergé. Le courant continu peut être utilisé avec une polarité droite ou inversée. Les cordons de soudure convexes sont préférables.
Microstructure des superalliages d'Inconel 706 modifiés
L'Inconel 706 ne répond pas entièrement aux exigences rigoureuses de l'application dans les nouvelles turbines à vapeur. La stabilité thermique de l'Inconel 706 est insuffisante pour un service à long terme au-dessus de 700 degrés Celsius, ce qui conduit à une perte dramatique de fluage et de résistance à l'usure. résistance à la traction. Deux méthodes de modification de la composition ont été suivies pour optimiser la stabilité microstructurale de l'Inconel 706. La première consiste à ajouter du rhénium à la composition standard du superalliage et la seconde à affiner la chimie de l'Inconel 706 pour obtenir une nouvelle composition d'alliage appelée DT 706. L'objectif principal de cette étude était d'étudier la microstructure complexe de l'alliage Inconel 706 à l'aide de techniques à haute résolution telles que la microscopie électronique (HREM) et la sonde atomique tridimensionnelle (3DAP). La microchimie autour des précipités et les variations structurelles locales impliquées dans la formation des phases et les séquences de transformation des précipités fins et des co-précipités (aussi petits que 10 nm) ont été étudiées.
L'analyse a été effectuée pour comprendre non seulement les séquences de transformation mais aussi la stabilité de chaque type de précipité. Les microstructures dans différentes conditions de traitement thermique et après un long vieillissement à 750 degrés Celsius pendant 750 heures et 5000 heures ont donc été étudiées dans l'alliage Inconel 706 et comparées aux alliages modifiés. L'ajout de Re à la composition de l'Inconel 706 n'a pas eu l'effet désiré, ce qui suggère que l'alliage avec Re n'est pas le bon choix pour stabiliser la structure des superalliages corroyés Ni-Fe tels que l'Inconel 706. D'autre part, il a été observé que la stabilité thermique de l'alliage DT 706 est considérablement améliorée. L'alliage DT 706 présente donc un avantage par rapport à l'alliage Inconel 706.
Densité
Recuit
................................................ 0,291 lb/cu in³
................................................ 8,05 g/cm³
Trempé par précipitation
............................................ 0,292 lb/cu in³
............................................. 8,08 g/cm³
Plage de fusion
......................................... 2434-2499 °F
............................................. 1334-1371 °C
Chaleur spécifique,
70°F, Btu/lb-°F................................ 0.106
21°C, J/kg-°C ........................................ 444
Perméabilité à 200 oersted (15,9 kA/m)
Recuit
74°F(23°C) .................................................... 1.011
-109°F(-78°C) .................................................. 1.020
-320°F(-196°C) ........................................... Magnétique
Trempé par précipitation
74°F(23°C) .................................................... 1.010
-109°F(-78°C) .................................................. 1.040
-320°F(-196°C) ........................................... Magnétique
Température de Curie, °F ............................................. < -109
°C ................................................... < -78
Température | Module de traction | Module de cisaillement | Rapport de Poisson ** |
°F | 10(Exp 6) psi | 10(Exp 6) psi | |
-320 70 200 400 600 800 1000 1200 1300 | 31.6 30.4 29.9 29.0 27.9 27.0 25.9 24.7 24.0 | 11.6 11.0 10.8 10.4 10.0 9.6 9.3 8.8 8.5 | 0.362 0.382 0.387 0.393 0.395 0.405 0.395 0.403 0.417 |
°C | GPa | GPa | Rapport de Poisson ** |
-193 20 100 200 300 400 500 600 700 | 218 210 206 200 194 188 181 174 166 | 80 76 74 72 70 67 65 63 59 | 0.362 0.382 0.389 0.389 0.392 0.405 0.404 0.395 0.415 |
Température | Résistivité électrique | Conductivité thermique* | Coefficient de dilatation** | Chaleur spécifique*** |
°F | ohm-circ mil/ft | Btu-in/ft-hr-°F | 10(Exp -6)in/in/°F | Btu/ft-°F |
-320 70 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 | 527 592 610 622 635 647 659 671 683 695 707 717 — — | 55 87 96 103 110 117 124 130 136 141 147 152 — — | — — 7.40 7.83 8.07 8.25 8.42 8.50 8.57 8.64 8.73 8.84 8.97 9.11 | — 0.106 0.110 0.113 0.117 0.120 0.124 0.127 0.131 0.134 0.138 0.141 0.145 0.148 |
°C | æê-m | W/m-°C | æm/m/°C | J/kg-°C |
-196 20 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 | 0.876 0.985 1.015 1.035 1.055 1.075 1.090 1.110 1.130 1.145 1.160 1.180 1.195 — — | 7.9 12.5 14.0 14.8 15.9 16.7 17.6 18.5 19.2 19.9 20.6 21.3 22.1 — — | — — 13.46 14.11 14.53 14.85 15.08 15.25 15.39 15.50 15.59 15.79 15.97 16.20 16.42 | — 444 461 473 490 502 515 528 536 553 565 582 595 607 620 |
huit % | Ni + Co | Cr | Fe | Nb + Ta | Ti | Al | C | Cu | Mn | Si | S | P | B | Co |
Alliage 706 | 39.0 – 44.0 | 14.5 – 17.5 | Bal | 2.5 – 3.3 | 1.5 – 2.0 | 0,40 max | 0,06 max | 0,30 max | 0,35 max | 0,35 max | 0,015 max | 0,020 max | 0,006 max | 1,0 max |
ASME SB163 Standard Specification for Seamless Nickel and Nickel Alloy Condenser and Heat-Exchanger Tubes (Spécification standard pour les tubes sans soudure en nickel et alliage de nickel pour condenseurs et échangeurs de chaleur)
ASME SB165 Standard Specification for Nickel-Copper Alloy (UNS N04400)* Seamless Pipe and Tube (tube et tuyau sans soudure)
ASME SB167 Standard Specification for Nickel-Chromium-Iron Alloys, Nickel-Chromium-Cobalt-Molybdenum Alloy (UNS N06617), and Nickel-Iron-Chromium-Tungsten Alloy (UNS N06674) Seamless Pipe and Tube
ASME SB407 Spécification standard pour les tubes et tuyaux sans soudure en alliage nickel-fer-chrome
ASME SB423 Standard Specification for Nickel-Iron-Chromium-Molybdenum-Copper Alloy (UNS N08825, N08221, and N06845) Seamless Pipe and Tube
ASME SB444 Spécification standard pour les alliages de nickel-chrome-molybdène-columbium (UNS N06625 et UNS N06852) et les tubes et tuyaux en alliage nickel-chrome-molybdène-silicium (UNS N06219)
ASME SB622 Standard Specification for Seamless Nickel and Nickel-Cobalt Alloy Pipe and Tube (Spécification standard pour les tubes et tuyaux sans soudure en alliage de nickel et de cobalt)
ASME SB668 UNS N08028 Tube et tuyau sans soudure
ASME SB690 Standard Specification for Iron-Nickel-Chromium-Molybdenum Alloys (UNS N08366 and UNS N08367) Seamless Pipe and Tube
ASME SB729 Standard Specification for seamless UNS N08020, UNS N08026, and UNS N08024 nickel alloy pipe and Tube (Spécification standard pour les tuyaux et tubes sans soudure en alliage de nickel UNS N08020, UNS N08026 et UNS N08024)
Le formage à froid peut être réalisé à l'aide d'un outillage standard, bien que les aciers à outils au carbone ordinaire ne soient pas recommandés pour le formage, car ils ont tendance à produire du grippage. Les matériaux souples pour les matrices (bronze, alliages de zinc, etc.) minimisent le grippage et produisent de bonnes finitions, mais la durée de vie des matrices est quelque peu courte. Pour les longues séries de production, l'alliage acier à outils ( D-2, D-3) et les aciers rapides (T-1, M-2M-10) donnent de bons résultats, surtout s'ils sont chromés pour réduire le grippage. L'outillage doit être conçu de manière à permettre des jeux et des rayons importants. Des lubrifiants puissants doivent être utilisés pour minimiser le grippage dans toutes les opérations de formage. Le pliage d'une feuille ou d'une plaque à 180 degrés est généralement limité à un rayon de courbure de 1 T pour les matériaux d'une épaisseur inférieure à 1/8″ et de 2 T pour les matériaux d'une épaisseur supérieure à 1/8″.
Recuit en solution entre 1700 et 1850 F et refroidissement à l'air. Il y a ensuite deux traitements thermiques : Pour des propriétés optimales de fluage/rupture, suivre le recuit de mise en solution à 1550 F pendant 3 heures, refroidir à l'air - puis le traitement de précipitation à 1325 F pendant 8 heures, suivi d'une vitesse de refroidissement de 100 F par heure jusqu'à 1150 F. Maintenir à 1150 F pendant 8 heures et refroidir à l'air. Pour une résistance optimale à la traction, le recuit de mise en solution est suivi d'un traitement thermique de précipitation à 1350 F pendant 8 heures, puis d'un refroidissement à raison de 100 F par heure jusqu'à 1150 F. Maintenir à 1150 F pendant 8 heures et refroidir à l'air. Ce traitement élimine le traitement thermique à 1550 F.