Inconel 718: được biết đến như là hợp kim thép chứa hàm lượng niken cao
19 Aug,2026
Inconel 718 là một hợp kim gia cường bằng quá trình phân giải, có thành phần cao Ni, Cr và Nb. Với hàm lượng niken lên đến 55%, nó còn được gọi là thép hợp kim chứa niken cao. Hợp kim này mang lại độ bền cao và tính dẻo dai tốt ở nhiệt độ lên đến 700 °C, đồng thời có khả năng chống ăn mòn trong cả điều kiện nhiệt độ cao lẫn thấp.
Sản phẩm được cung cấp ở trạng thái đã xử lý nhiệt hoặc đã được làm cứng bằng quá trình kết tủa. Nhờ cường độ cơ học cao ở nhiệt độ cao, khả năng chống ăn mòn vượt trội và tính gia công tốt ở 700 °C, Inconel 718 được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực yêu cầu khắt khe, chẳng hạn như tuabin hơi nước, tên lửa sử dụng nhiên liệu lỏng, kỹ thuật cryogenic, môi trường làm việc có tính axit và kỹ thuật hạt nhân. Trong ngành vật liệu, sản phẩm này chủ yếu được chế tạo thành băng, bu lông, đai ốc, phôi rèn và các chi tiết khác.
## 1. Định nghĩa và thành phần hóa học
Inconel 718 là một siêu hợp kim gốc niken. Các nguyên tố hóa học chủ yếu của nó bao gồm niken (Ni), crom (Cr), sắt (Fe), niobi (Nb), molypden (Mo), titan (Ti), v.v.
- Niken: khoảng 50‑55 %. Với vai trò là nguyên tố nền, niken mang lại khả năng chống ăn mòn và oxy hóa tốt, đồng thời duy trì độ dẻo dai và độ bền ở nhiệt độ cao.
- Crom: 17‑21 %. Crom giúp cải thiện khả năng chống oxi hóa ở nhiệt độ cao bằng cách hình thành một lớp màng bảo vệ crom oxit ổn định trên bề mặt hợp kim, từ đó ngăn ngừa sự ăn mòn do oxi hóa tiếp diễn.
- Sắt: khoảng 18‑20 %. Sắt ảnh hưởng một phần đến giá thành vật liệu và một số tính chất nhất định.
- Niobium: 4,75‑5,5 %. Cùng với titan, niobium tạo thành các pha gia cường với niken, làm tăng đáng kể độ bền của hợp kim thông qua cơ chế hóa già.
- Molypden: 2,8‑3,3 %. Molypden giúp tăng cường khả năng chống rão và chống ăn mòn.
## 2. Đặc tính hiệu suất
### Đặc tính ở nhiệt độ cao
Inconel 718 thể hiện hiệu suất vượt trội ở nhiệt độ cao với khả năng chống rão ưu việt. Rão là hiện tượng biến dạng dẻo chậm của vật liệu dưới tác dụng của ứng suất không đổi ở nhiệt độ cao. Đối với các chi tiết chịu nhiệt độ cao như các bộ phận động cơ hàng không, Inconel 718 duy trì tính ổn định kích thước trong suốt quá trình vận hành dài hạn ở nhiệt độ và ứng suất cao, đồng thời ngăn ngừa sự cố hỏng hóc do rão gây ra. Khả năng chống rão của nó đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật khắt khe ngay cả ở nhiệt độ 650–700 °C.
Nó cũng sở hữu độ bền ở nhiệt độ cao rất ấn tượng. Cường độ kéo và giới hạn chảy giảm chậm dưới tác dụng của nhiệt, điều này được giải thích bởi các cơ chế gia cường hợp kim phức tạp của nó. Sau khi xử lý hóa già, các pha gia cường nội tại γ'' và γ′ giúp chống lại hiệu quả sự biến dạng ở nhiệt độ cao, cho phép hợp kim duy trì khả năng chịu tải cơ học lớn đối với các chi tiết như cánh tuabin khí và các bộ phận phần nóng của động cơ hàng không.
### Khả năng chống ăn mòn
Inconel 718 có khả năng chống lại nhiều loại môi trường ăn mòn khác nhau. Trong các môi trường oxi hóa, lớp màng crom oxit trên bề mặt giúp hạn chế hiệu quả hiện tượng oxi hóa ở nhiệt độ cao. Vật liệu này thể hiện tính năng tốt trong các môi trường hóa học khắc nghiệt, bao gồm nước biển, dung dịch axit và dung dịch kiềm. Trong môi trường biển, Inconel 718 chống được hiện tượng ăn mòn do dòng chảy của nước biển cũng như ăn mòn rỗ và ăn mòn kẽ hở do clorua gây ra. Đối với các ứng dụng trong công nghệ hóa chất, khi tiếp xúc với các môi trường như axit sunfuric và axit clohydric, Inconel 718 cho thấy khả năng chống ăn mòn đáng tin cậy trong phạm vi nhiệt độ và nồng độ thích hợp.
### Khả năng gia công
Việc gia công nóng Inconel 718 tương đối khó khăn. Hàm lượng các nguyên tố hợp kim cao khiến vật liệu dễ bị nứt nóng trong quá trình gia công ở nhiệt độ cao. Tuy vậy, các phương pháp gia công nóng như rèn và cán nóng vẫn có thể thực hiện được nếu kiểm soát đúng các thông số quy trình, bao gồm nhiệt độ rèn và tốc độ biến dạng; dải nhiệt độ rèn thông thường nằm trong khoảng 950–1050 °C.
Việc gia công nguội cũng đặt ra nhiều khó khăn. Hợp kim này bị đóng rắn đáng kể trong quá trình tạo hình nguội. Cường độ và độ cứng cao của nó dẫn đến mài mòn lớn trên dụng cụ. Nhiệt luyện ủ trung gian có thể làm giảm hiện tượng đóng rắn do biến dạng và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình gia công nguội. Chẳng hạn, việc ủ kịp thời trong quá trình cán nguội sẽ khôi phục tính dẻo để phục vụ các bước tạo hình tiếp theo.
Bài viết liên quan
Phân tích kỹ thuật về hợp kim chịu nhiệt và chống ăn mòn chứa nhiều niken 0Cr20Ni32Fe
Nhà sản xuất các hợp kim gốc niken cao cấp
heliliang20@gmail.com
Số 10, Đường Huaxing, Thôn Jiangzhuang, Trấn Dainan, Thành phố Xinghua, Tỉnh Giang Tô, Trung Quốc