Inconel 713C 镍基 γ′ 沉淀强化铸造高温合金 实拍图
铸造高温合金

Inconel 713C 镍基 γ′ 沉淀强化铸造高温合金

UNS N07713 / AMS 5391 / 国标 K418

713C 是 713 家族的铸造专用版本,碳含量区间更高有利于铸态组织中的碳化物骨架稳定,铸后可直接使用而无需复杂热处理。它是航空发动机与燃气轮机涡轮工作叶片、导向叶片最经典的等轴晶铸造材料之一,母合金锭由真空感应熔炼后重熔浇注。

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713C 是 713 家族的铸造专用版本,碳含量区间更高有利于铸态组织中的碳化物骨架稳定,铸后可直接使用而无需复杂热处理。它是航空发动机与燃气轮机涡轮工作叶片、导向叶片最经典的等轴晶铸造材料之一,母合金锭由真空感应熔炼后重熔浇注。

牌号对照
UNS N07713 / AMS 5391 / 国标 K418
核心成分
Ni 余量、Cr 12.0–14.0、Mo 3.80–5.20、Fe ≤0.50
力学性能
Rm ≥758 MPa(典型 约 900–1050 MPa)
执行标准
AMS 5391 / GB/T 14992
交货形态
母合金锭、蜡模精铸件、精铸试棒等
典型应用
航空发动机

牌号对照与材料概述

713C 的成分与 713 基本一致,差别在于 AMS 5391 针对真空铸造的 IN-713C 规定了熔炼方式、铸态力学下限与 982 ℃/152 MPa 持久断裂试验,且碳含量上限更高,铸态晶界碳化物骨架更稳定。铝 5.50%–6.50% 与钛 0.50%–1.00% 生成 γ′ 相,铬 12.0%–14.0% 形成 Cr₂O₃ 保护膜,钼固溶强化,铌强化 γ′,硼与锆净化晶界。组织为奥氏体基体加高体积分数 γ′ 相与晶界碳化物。

把 713C 与 713 混用是最常见的错误:AMS 5377 覆盖的是 IN-713 低碳变体的熔模铸件,而 AMS 5391 覆盖的是 IN-713C,两者的成分碳含量、力学下限与验收试验都不同。国内对应牌号是 K418,K418B 则是降碳增塑的 713LC 改型。若图纸写 Inconel 713C,必须按 AMS 5391 报批母合金与铸件。

化学成分(AMS 5391 / GB/T 14992)

元素含量规格 %
Ni余量
Cr12.0–14.0
Mo3.80–5.20
Nb1.80–2.80
Al5.50–6.50
Ti0.50–1.00
Co≤1.00
Fe≤0.50
Cu≤0.50
C0.08–0.20
B0.005–0.015
Zr≥0.05
Ta≤0.15
Mn≤0.25
Si≤0.50
P≤0.015
S≤0.015

物理性能

物理性能数值
密度约 7.92–8.01 g/cm³
熔化区间约 1295–1345 ℃
弹性模量约 144–211 GPa
线膨胀系数约 12.6–13.8×10⁻⁶/K(20–100 ℃)
导热率约 10–13.5 W/(m·K)
磁性无(奥氏体基体)

力学性能(真空感应熔炼母合金铸态(AMS 5391),具体以标准文本为准)

力学性能标准最小值典型值
抗拉强度 Rm≥758 MPa约 900–1050 MPa
屈服强度 Rp0.2≥689 MPa约 700–830 MPa
延伸率 A≥3 %3–8 %
硬度—约 300–360 HB

高温力学性能(典型值)

温度抗拉强度 Rm屈服强度 Rp0.2
20 ℃约 900–1050 MPa约 700–830 MPa
870 ℃约 480–600 MPa以标准持久数据为准
982 ℃持久断裂 ≥30 h(152 MPa)—

以上为典型值,交付以实际材质证明书(EN 10204 3.1 MTC)为准。

供货形态与规格

供货形态规格范围状态
母合金锭Φ75–90 mm,长度 ≥250 mm真空感应熔炼 VIM 重熔,铸态
蜡模精铸件工作叶片、导向叶片、导向器与整铸涡轮铸态或固溶加时效
精铸试棒Φ10–16 mm(协商)铸态或热处理态
真空重熔铸棒Φ8–300 mm(协商)铸态

支持按图纸机加工与定制交付;非标规格与批量需求请直接询价。

参考标准明细

产品形态ASTMASME其他对应标准
母合金锭——AMS 5391、HB 5162、GB/T 25932
熔模精铸件A957—AMS 2175、GB/T 28412、GB/T 28411
化学成分——AMS 5391、GB/T 14992
无损检测E1742—ASTM E1417、GB/T 14999.7

按标准逐项检验:化学成分、力学性能、晶间腐蚀、水压试验、超声波/涡流探伤、尺寸与表面。

热处理与焊接

713C 以铸态直接使用为主,这也是 AMS 5391 规定的默认交货与验收状态。若铸件需提升塑性、疲劳寿命或恢复长期服役后的组织衰减,可采用固溶加时效:约 1180 ℃ 保温 2 h 空冷,再 930 ℃ 保温 16 h 空冷;固溶温度靠近初熔区,铝钛偏析部位容易局部过烧,炉温均匀性与测温精度需严格控制,薄壁叶片应加装夹具约束变形。高温等静压用于消除缩松,之后一般补做时效。

713C 几乎不可焊。铝与钛含量高、γ′ 相体积分数大,熔焊接头极易出现热裂,焊缝附近强化相被部分溶解,强度与塑性都难以恢复到母材水平,因此设计应尽量避免焊接并优先整体铸造成形。非承载部位的表面缺陷可作氩弧焊补焊,焊后须按标准重新时效,并遵循 AMS 2694 的铸件焊补规定。

采购要点

采购 713C 最需盯紧三件事。第一是标准版本,AMS 5391 与 AMS 5377 覆盖不同变体,图纸写 Inconel 713C 时母合金锭与铸件必须整套按 5391 执行,碳含量区间、力学下限与持久试验一项都不能省。第二是产品形态与交货状态,母合金锭、铸态铸件、固溶时效态铸件是三套不同验收口径。第三是熔炼方式,真空感应熔炼与非真空熔炼在夹渣与批次稳定性上差别巨大,合同应写明熔炼方式。

选型问答

Inconel 713C 常见提问的直接回答

Inconel 713C 是什么材料?主要成分和性能特点是什么?

713C 的成分与 713 基本一致,差别在于 AMS 5391 针对真空铸造的 IN-713C 规定了熔炼方式、铸态力学下限与 982 ℃/152 MPa 持久断裂试验,且碳含量上限更高,铸态晶界碳化物骨架更稳定。

Inconel 713C 怎么选?与 Inconel 100 高 γ′ 相镍基等轴晶铸造高温合金 的区别在哪里?

三者都对应 UNS N07713 与国标 K418 系列,靠标准区分而非成分区分:AMS 5377 覆盖 IN-713 低碳变体的熔模铸件,AMS 5391 覆盖 IN-713C 真空铸造母合金锭,713LC 则是 K418B 对应的降碳增塑改型。碳含量与力学下限区间不同,验收时必须逐份对表,不能按同一组指标通用。

Inconel 713C 价格多少?多久交货?能否定制?

Inconel 713C 不设公开挂牌价,按牌号、规格(直径/壁厚/厚度)、数量与交货状态报价,镍价与批量是主要价格变量;常规规格圆棒与无缝管备有坯料,通常 7–20 天交货;非常规规格、板材与锻件按熔炼排产约 25–45 天,最小起订量按形态协商。支持按图纸机加工与 OEM 定制,常规规格现货、特殊规格排产。

国内有哪些厂家在生产 Inconel 713C?怎么选供应商?

国内铸造高温合金的供给集中在几个产业带:东北(辽宁抚顺、鞍山一带的特钢与锻件基地)、华北(京津冀特钢与航空材料体系)、华东(上海及江苏无锡/常州/苏州、浙江的熔炼锻轧与无缝管集群)、西部(陕西宝鸡的钛与高温合金、四川冶金基地、甘肃金昌的镍资源)。像 Inconel 713C 这类牌号,既有钢厂直供,也有具备真空感应熔炼(VIM)、电渣(ESR)或真空自耗(VAR)重熔能力与完整检验体系的专业供应商。选择供应商时建议核对四点:① 材质证明书炉批号可追溯;② 有成分、超声波探伤、力学复验能力;③ 能按 AMS 5391 / GB/T 14992 等对应标准供货并可接受第三方检测;④ 同规格有可查的既往供货业绩。宝昭实业位于上海市松江区,常年供应 Inconel 713C 棒材、板材、无缝管、锻件等形态,欢迎按上述要点对样验厂。

Inconel 713C 的密度是多少?执行什么标准?

Inconel 713C 的密度约为 约 7.92–8.01 g/cm³(详见本页物理参数表)。执行标准主要为 AMS 5391 / GB/T 14992,并对应相应的 ASTM/ASME/AMS 标准;密度、熔化区间、弹性模量与线膨胀系数等物理参数在不同文献口径下略有出入,交付时以炉号材质证明书实测值为准。需要钢板、锻件、无缝管等不同形态时,物理参数基本一致,力学指标随形态与热处理状态变化,可参考本页力学性能表。

FAQ

Inconel 713C 常见问题

Inconel 713C 与 713、713LC 到底怎么区分?+
三者都对应 UNS N07713 与国标 K418 系列,靠标准区分而非成分区分:AMS 5377 覆盖 IN-713 低碳变体的熔模铸件,AMS 5391 覆盖 IN-713C 真空铸造母合金锭,713LC 则是 K418B 对应的降碳增塑改型。碳含量与力学下限区间不同,验收时必须逐份对表,不能按同一组指标通用。
713C 和 738、792 相比该怎么选?+
三者都是 γ′ 相主导的等轴晶铸造合金。713C 的成分最简单、不含钴,抗蠕变与抗热疲劳突出且成本最低,适合 900 ℃ 级工作叶片与导向叶片;738 提高铬与钴,抗热腐蚀能力更强,适合燃机与含硫燃气工况;792 的 γ′ 相与使用温度再高一档,约 1050 ℃ 级,代价是成分更复杂、价格更高。选型应同时看温度、燃气含硫量与成本。
713C 对应国内哪个牌号?+
国内对应国标 K418(曾用 K18、518),牌号与成分按 GB/T 14992 归口,母合金锭技术条件为 HB 5162 与 GB/T 25932,熔模铸件按 AMS 5391 与 AMS 2175 验收,检测方法对应 ASTM E1742 与 ASTM E1417。若需低碳增塑的变体则是 K418B,即 Inconel 713LC,两者不能混用。
713C 的使用温度上限是多少?+
长期使用温度按不高于 900 ℃ 设计,短时可用到 950–982 ℃。按 AMS 5391 的验收要求,982 ℃、152 MPa 应力下持久断裂时间不低于 30 h;800 ℃、255 MPa 下持久寿命不低于 8000 h。实际许用温度仍须结合应力水平、热循环次数与涂层方案确定。
713C 的抗氧化与抗热腐蚀能力如何?+
铬 12.0%–14.0% 与铝 5.50%–6.50% 形成 Cr₂O₃ 与 Al₂O₃ 复合氧化膜,1000 ℃ 静态空气氧化增重很低;不含钴使其在含硫、含钒燃气中的硫化敏感性低于同温级含钴合金。但长期硫酸盐热腐蚀工况仍需渗铝或 MCrAlY 涂层,涂层剥落会迅速缩短寿命。
交货状态与固溶时效、高温等静压的先后怎么定?+
常见做法是先高温等静压消除缩松,再固溶加时效恢复并调整 γ′ 相形貌;也有先固溶时效后等静压的工艺,用于让压实后的 γ′ 相再经时效调整尺寸,但需额外时效与更高温度窗口。具体取决于叶片壁厚与变形风险,合同与工艺卡应明确顺序、参数与炉温曲线,不能由加工厂自行决定。
713C 母合金锭和铸件的验收怎么区分?+
母合金锭按炉批验收,核对材质证明书成分是否落在 AMS 5391 区间内,关注氧、氮、氢气体含量与铸锭表面氧化皮清理状态,必要时抽验铸态拉伸与 982 ℃/152 MPa 持久断裂。铸件按 AMS 2175 分级验收,配合 X 射线与荧光渗透检测,并按 GB/T 14999.7 测定晶粒度、一次枝晶间距与显微疏松。两套交付物的验收口径不能混用。
713C 的交货规格、交期与质量文件怎么安排?+
母合金锭常规为 Φ75–90 mm、长度不小于 250 mm,可按需切分;精铸件按图纸与模具条件确定,薄壁带内冷通道的叶片难度最高。随货文件包括材质证明书、熔炼方式说明、固溶与时效炉温曲线、X 射线与荧光渗透报告、晶粒度与枝晶间距记录、批次留样与追溯记录,航空级订单可另加高温持久数据与第三方复验。
采购 713C 最容易踩哪些坑?价格与订货怎么安排?+
最典型是标准编号张冠李戴,引用到不属于本牌号的铸件规范就会引错材料;其次是只写牌号不写产品形态与热处理状态;低价采购时省掉持久性能与热等静压检验,铸件残留缩松后长周期服役会开裂。成本主要来自镍铬钼铌铝原料价、真空熔炼与重熔工时、蜡模与陶瓷型芯、铸造与热处理工时及探伤文件成本。询价时给全牌号与标准号、数量、图纸、检测等级与交货地,可拿到最准确的报价与交期。

同类牌号参数速览对比

本表为同类牌号关键参数对照,便于横向比较;数值取自对应国家/行业标准公开值,交付以炉号材质证明书为准。

牌号UNS / 编号核心成分 %力学性能交货形态典型应用
Inconel 713CUNS N07713 / AMS 5391 / 国标 K418Ni 余量、Cr 12.0–14.0、Mo 3.80–5.20Rm ≥758 MPa(典型 约 900–1050 MPa)母合金锭、蜡模精铸件、精铸试棒等航空发动机
Inconel 100UNS N13100 / K417Ni 余量(约 61)、Cr 8.5–9.5、Mo 2.5–3.5Rm 以 AMS 5397 为准(典型 约 980 MPa)母合金锭 / 铸棒、蜡模精铸件、精铸试棒等汽车与船舶
Inconel 706UNS N09706 / 国标 GH2706(变形对应)Cr 14.5–17.5、Fe 余量、Ti 1.50–2.00Rm ≥1100 MPa(典型 1140–1250 MPa)铸造母合金锭、蜡模精铸件、精铸试棒等油气装备
Inconel 783UNS R30783(铸造)/ GH6783(变形)Ni 26.0–30.0、Cr 2.50–3.50、Fe 24.0–27.0Rm 约 1000–1105 MPa(典型 1000–1105 MPa)母合金锭 / 铸棒、热加工环件 / 锻件、蜡模精铸件等燃气轮机
Inconel 792UNS N07792 / GH792Ni 余量(约 58–65)、Cr 12.0–14.0、Mo 1.5–2.5Rm 约 880–1020 MPa(典型 880–1020 MPa)母合金锭 / 铸棒、蜡模精铸件、精铸试棒等燃气轮机

数据来源:AMS 5391 / GB/T 14992。

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数据来源与更新说明

Inconel 713C 镍基 γ′ 沉淀强化铸造高温合金 用在什么场景

该牌号常见于航空发动机、燃气轮机、涡轮增压器等场景的关键部件。可按棒材、板材、无缝管、锻件等形态组织供货,价格按牌号、规格、数量与交货状态核算,如有需要可随货提供符合 EN 10204 3.1 标准的材质证明书。

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