Русский

Inconel 625

Высокопрочный никелевый сплав с отличной коррозионной стойкостью, устойчивостью к термической усталости и точечной коррозии. Применяется в морской, ядерной и аэрокосмической отраслях.

Введение в Inconel 625

Inconel 625 — никелевый жаропрочный сплав, упрочняемый твердым раствором, известный выдающейся стойкостью к питтингу, щелевой коррозии, коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC) и высокотемпературному окислению. Благодаря высокой прочности и коррозионной стойкости в широком спектре экстремальных сред — от морской воды до кислых сред химической переработки — сплав надежно работает от криогенных температур до 980°C (1800°F).

Исключительные свойства сплава обеспечиваются сбалансированной химией: никель (мин. 58%), хром (20–23%), молибден (8–10%) и ниобий (3.15–4.15%). Inconel 625 широко применяется в аэрокосмической, морской, химической и атомной промышленности благодаря уникальному сочетанию механической прочности, коррозионной стойкости и устойчивости к термоусталости.

Просмотреть PDF-даташит: CNC-Inconel 625 Nickel-based alloy

Химические, физические и механические свойства Inconel 625

Inconel 625 (UNS N06625 / W.Nr. 2.4856) соответствует спецификациям ASTM B443, B446 и B564 и широко используется в коррозионно-опасных и высоконагруженных промышленных условиях.

Химический состав (ASTM B446)

Элемент	Диапазон содержания (мас.%)	Ключевая роль
Никель (Ni)	мин. 58.0	Основа сплава; коррозионная стойкость и термическая стабильность
Хром (Cr)	20.0–23.0	Повышает стойкость к окислению и коррозии
Молибден (Mo)	8.0–10.0	Увеличивает стойкость к питтингу и повышает прочность
Ниобий (Nb + Ta)	3.15–4.15	Повышает ползучесть и усталостную прочность
Железо (Fe)	≤5.0	Балансирующий элемент
Кобальт (Co)	≤1.0	Остаточный элемент
Углерод (C)	≤0.10	Контроль для предотвращения выделения карбидов
Марганец (Mn)	≤0.50	Улучшает горячую деформируемость
Кремний (Si)	≤0.50	Повышает стойкость к окислению
Сера (S)	≤0.015	Минимизирует риск трещинообразования

Физические свойства

Свойство	Значение (типовое)	Стандарт/условия испытаний
Плотность	8.44 g/cm³	ASTM B311
Интервал плавления	1290–1350°C	ASTM E1268 (DTA)
Теплопроводность	9.8 W/m·K при 100°C	ASTM E1225
Удельное электрическое сопротивление	1.30 µΩ·m при 20°C	ASTM B193
Коэффициент теплового расширения	12.8 µm/m·°C (20–1000°C)	ASTM E228
Удельная теплоёмкость	427 J/kg·K при 20°C	ASTM E1269
Модуль упругости	207 GPa при 20°C	ASTM E111

Механические свойства (отожжённое состояние — ASTM B446)

Параметр	Значение	Стандарт испытаний
Предел прочности	827–960 MPa	ASTM E8/E8M
Предел текучести (0.2%)	414–517 MPa	ASTM E8/E8M
Относительное удлинение	≥30% (база 50 мм)	ASTM E8/E8M
Твёрдость	200–240 HB	ASTM E10

Ключевые характеристики Inconel 625

Сохранение высокой прочности: сохраняет предел прочности выше 600 MPa при 800°C и демонстрирует хорошую стойкость к ползучести до 980°C, превосходя большинство нержавеющих сталей и сплавов Incoloy при термической нагрузке.
Универсальная коррозионная стойкость: устойчив к хлоридному питтингу (CPT > 85°C в 6% FeCl₃), воздействию серной кислоты и коррозии в морской воде (скорость коррозии < 0.025 мм/год по ASTM G31).
Окалиностойкость / стойкость к окислению: стабильное образование оксидной плёнки до 1000°C на воздухе и в условиях морских газотурбинных установок, подтверждено циклическими испытаниями по ASTM G54.
Свариваемость и технологичность изготовления: не требует термообработки после сварки, что упрощает применение в сварных сосудах под давлением и сложных сборках.

Сложности и решения при ЧПУ-обработке Inconel 625

Сложности при обработке

Наклёп

Высокий индекс деформационного упрочнения (~0.45) приводит к образованию упрочнённого поверхностного слоя при резании.
При недостаточном контроле повышает силы резания и ускоряет износ инструмента.

Низкая теплопроводность

Плохой отвод тепла вызывает локальный нагрев вершины инструмента свыше 900°C, что приводит к термоусталости и кратерному износу.

Вязкость и пластичность

Формирует длинную непрерывную стружку с высокой прочностью сдвига, ухудшая стружкоотвод и повышая риск задиров поверхности.

Оптимизированные стратегии обработки

Выбор инструмента

Параметр	Рекомендация	Обоснование
Материал инструмента	Твёрдый сплав с покрытием AlTiN или TiAlN	Работает при высокой температуре и абразивном износе
Покрытие	Толщина 2–5 µm, нанесение PVD	Снижает износ и риск терморастрескивания
Геометрия	Положительный передний угол (10°), острая кромка, притупление по задней поверхности	Уменьшает деформации и улучшает качество поверхности

Режимы резания (ISO 3685)

Операция	Скорость (м/мин)	Подача (мм/об)	Глубина резания DOC (мм)	Давление СОЖ (bar)
Черновая	20–30	0.20–0.30	2.0–3.0	80–120
Чистовая	40–55	0.05–0.10	0.5–1.0	100–150

Поверхностная обработка деталей из Inconel 625 после механообработки

Пассивация (ASTM A967)

Удаляет частицы свободного железа после обработки и повышает стойкость к питтингу в морской или кислой среде.
Погружение в азотную кислоту (20–50%) или раствор лимонной кислоты при 40–60°C на 30–60 минут.

Электрохимическое полирование

Снижает шероховатость поверхности (с Ra 1.6 µm до Ra 0.3 µm), важно для усталостно-нагруженных деталей и «cleanroom» применений.

Покрытие PVD

Добавляет слой TiN или AlCrN для износонагруженных деталей, например турбинных колец или клапанных узлов, работающих при 600–800°C.

Дробеструйное упрочнение (Shot Peening)

Повышает уровень сжимающих остаточных напряжений на поверхности и увеличивает усталостную долговечность, особенно при динамических нагрузках (например, морская пропульсия).