一、基础牌号与材质定位
713C 全称 Inconel 713C,UNS 编号 N07713,德标材料号 2.4663,国内对应铸造高温合金K418,执行标准 AMS5391、ASTM B637、GB/T 14992。字母 C 代表 Casting 铸造,属于高铝钛 γ' 相沉淀强化镍基铸造高温合金,无法锻轧成型,仅采用真空熔模精密铸造;IMDS 归类 3 类重金属高温合金,不归属不锈钢。核心服役区间长期 900℃、短时 950℃,主打高温高载荷、抗蠕变、抗燃气热腐蚀精密铸件。
二、标准化学成分(质量分数,Ni 为基体余量)
铬 12.0~14.0%,提供高温抗氧化、抗硫化热腐蚀;钼 3.8~5.2%,固溶强化提升高温蠕变强度;铝 5.5~6.5%、钛 0.5~1.0%,生成大量 Ni₃(Al,Ti)γ' 强化相,是高温高强度核心;铌 1.8~2.8%,细化晶粒、辅助强化并改善铸造流动性;碳 0.08~0.20%,形成 MC 碳化物强化晶界;微量硼 0.005~0.015%、锆 0.05~0.15% 净化晶界,降低铸造裂纹;铁≤2.5%,锰≤0.25%,硅≤0.50%;磷、硫严格低含量管控,减少高温脆性。无高铬、无钨,常温耐氯离子腐蚀能力一般。
三、物理基础性能
密度 8.0g/cm³,熔化区间 1295~1345℃,单相奥氏体无磁性。铸造流动性优异,可成型复杂薄壁曲面结构;常规铸态内部存在少量疏松,热等静压 HIP 处理可提升致密度与疲劳寿命。900℃以内组织稳定,长期高于 950℃会出现 γ' 相粗化,强度持续下降;冷热循环抗热疲劳性能突出,适配燃气交变高温工况。
四、热处理工艺
合金可直接铸态交货使用,追求更高持久强度与塑性时采用完整固溶 + 双级时效处理。
均匀化固溶:1180~1220℃保温 2~4 小时空冷,溶解粗大初生 γ' 相与碳化物;
一级高温时效:930~950℃保温 16~24 小时,析出粗大 γ' 钉扎晶界;
二级低温时效:760~780℃保温 16 小时空冷,弥散细小二次 γ' 相,达到峰值高温强度。
铸件禁止水淬,厚壁件易产生开裂缺陷。
五、力学性能
·铸态标准室温性能
抗拉强度 900~1400MPa,屈服强度 650~1000MPa,断后伸长率 5~12%,硬度 HRC33~37;塑性低于变形合金,不适合承受剧烈冲击载荷。
·高温关键指标
800℃抗拉强度≥600MPa;900℃、200MPa 应力下持久寿命≥100 小时;同等温度蠕变断裂强度优于 K403、普通铸造耐热钢。
六、材料核心优势
·高铝钛配比,γ' 强化相含量高,900℃以内高温抗拉、抗蠕变、持久强度远超 310S、309S 等耐热不锈钢;
·铸造流动性极佳,可一次性成型涡轮叶片、整体叶轮等复杂曲面精密件,无需大量机加工;
·抗航空燃油、工业燃气硫化热腐蚀能力优异,氧化膜致密不易剥落;
·抗热疲劳性能强,频繁冷热交替工况不易出现热裂纹;
·铸态即可投入使用,简化大型复杂构件制造流程,配套热等静压可大幅提升疲劳寿命。
七、材料短板
·仅能铸造生产,无轧制板材、棒材现货,无法折弯、冲压成型;
·室温塑性偏低,厚大铸件易出现疏松、缩孔等铸造缺陷,需无损探伤检测;
·不含钼钨复合耐蚀体系,海水、盐酸、高氯卤水腐蚀环境不可使用;
·长期使用温度不可超过 950℃,高温强度快速衰减;
·硬度偏高;
·真空熔炼、精密铸造生产成本远高于常规耐热不锈钢。
八、典型应用场景
·航空航天动力核心件
·航空发动机涡轮叶片、导向叶片、整体铸造叶轮、增压器涡轮转子、高温排气精密铸件;
·工业燃气轮机设备
·燃气轮机一级叶片、高温燃烧室内衬、高温轴类精密铸造件;
·特种高温装备
·柴油发动机涡轮增压器叶轮、900℃以内高温精密工装、高温阀门阀芯;
·3D 打印、MIM 金属注射成型
·高温合金粉末原料,用于小型复杂高温精密零件增材制造。
九、常规供货形态
铸造各规格圆棒

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