对于航空航天自由锻造,有几种镍基高温合金因其卓越的高温强度、抗蠕变性和可锻性组合而备受青睐。 Inconel 718 可以说是应用最广泛的 Inconel 牌号。它在高达约 650°C (1200°F) 的温度下提供了高屈服强度和抗拉强度的极佳平衡、良好的疲劳寿命,并且——对于锻造至关重要——由于其缓慢的时效硬化响应,它是可焊性和可锻性最好的高温合金之一,这降低了加工过程中开裂的风险。
对于需要在更高温度下性能的应用,例如涡轮盘和轴, Nimonic 263 和 Nimonic 901 是极佳的选择。Waspaloy 是高压涡轮盘的另一个行业标准,能够在高达 815°C (1500°F) 的温度下承受高机械载荷。这些合金通过固溶强化和伽马相沉淀来保持其强度,但它们需要对锻造温度和后续的 热处理 进行更精确的控制,以获得所需的微观结构。
为了进一步突破温度和性能极限,使用了像 Rene 41 和 Rene 88 DT 这样的合金。Rene 41 在高达 980°C (1800°F) 的温度下提供非常高的强度和抗氧化性,但由于其对应变时效开裂的高度敏感性,锻造和焊接极其困难。Rene 88 DT 是一种专门为锻造涡轮盘设计的粉末冶金高温合金,具有卓越的疲劳能力和耐温性。然而,它通常在锻造前依赖于 粉末冶金 工艺来确保化学成分的均匀性。