一、材料特性

1、化學(xué)成分：

鎳基合金：Inconel X-750 含有 C、Cr、Ni、Co、Al、Ti、Fe、Nb、Ta 等多種元素 ，其中鎳含量≥70.0%，鉻含量在 14.0-17.0%。Inconel 718 主要元素有鎳、鉻、鐵，還有鈮、鉬、鈦、鋁等，鎳含量約50-55% 。這些合金元素的組合賦予了合金特殊性能。

彈簧鋼：主要元素是鐵，以碳作為主要強化元素 ，并含有少量的硅、錳、鉻等元素來輔助提高性能。

2、晶體結(jié)構(gòu)：

鎳基合金：通常為面心立方結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使它們具有良好的高溫穩(wěn)定性和抗蠕變性能。

彈簧鋼：晶體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在不同熱處理狀態(tài)下，可能出現(xiàn)珠光體、貝氏體、馬氏體等不同組織形態(tài)，對其性能產(chǎn)生較大影響。

二、力學(xué)性能

1、強度和硬度：

鎳基合金：Inconel X-750 和 Inconel 718 在高溫下仍能保持較高的強度和硬度。例如，Inconel 718在650℃時仍具有較高的屈服強度和抗拉強度，適用于高溫重載環(huán)境。

彈簧鋼：常溫下有不錯的強度和硬度，但隨著溫度升高，其強度和硬度會顯著下降，一般適用于常溫工作環(huán)境。

2、彈性模量：

鎳基合金：彈性模量相對穩(wěn)定，受溫度變化影響較小，這使得在溫度波動較大的工況下，碟簧的彈性性能依然可靠。

彈簧鋼：彈性模量隨溫度變化有一定波動，在高溫環(huán)境下使用時，可能導(dǎo)致彈簧的彈性性能不穩(wěn)定。

3、疲勞性能：

鎳基合金：由于其特殊的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)，具有出色的抗疲勞性能，能夠承受更多次數(shù)的循環(huán)載荷而不發(fā)生疲勞失效 。

彈簧鋼：在承受交變載荷時，疲勞壽命相對較短，在高周疲勞或惡劣工況下，更容易出現(xiàn)疲勞裂紋和斷裂。

三、耐腐蝕性

1、抗氧化性：

鎳基合金：Inconel X-750和Inconel 718 中的鉻、鋁等元素能在合金表面形成致密的氧化膜，有效阻止氧氣進一步侵蝕，在高溫和氧化氣氛中具有良好的抗氧化性能 。

彈簧鋼：在高溫下容易被氧化，生成疏松的鐵銹，降低彈簧的使用壽命和性能。

2、抗腐蝕介質(zhì)能力：

鎳基合金：對多種腐蝕介質(zhì)，如酸、堿、鹽等具有較強的抵抗力，在化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

彈簧鋼：耐腐蝕性較差，在腐蝕介質(zhì)中容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，導(dǎo)致彈簧性能劣化。

四、加工工藝

1、熱加工：

鎳基合金：熱加工溫度范圍較窄，需要精確控制加熱溫度和加工速度，以避免出現(xiàn)加工缺陷。熱加工后通常需要進行適當?shù)臒崽幚韥砘謴?fù)和改善性能。

彈簧鋼：熱加工工藝相對簡單，對溫度和加工速度的要求沒有鎳基合金那么嚴格。

2、冷加工：

鎳基合金：冷加工硬化傾向較大，加工難度較高，需要采用特殊的加工工藝和設(shè)備，如多次中間退火來消除加工硬化。

彈簧鋼：冷加工性能較好，可通過常規(guī)的冷拉、冷軋等工藝進行加工。

3、熱處理：

鎳基合金：熱處理工藝復(fù)雜，如 Inconel X-750 的固溶處理、時效處理等，不同的熱處理制度對合金的性能有顯著影響。

彈簧鋼：熱處理主要是淬火和回火，工藝相對成熟和簡單。

五、應(yīng)用場景

鎳基合金碟簧：由于其優(yōu)異的高溫性能、耐腐蝕性和抗疲勞性能，常用于航空航天、石油化工、核能等領(lǐng)域，如航空發(fā)動機、石油開采設(shè)備、核反應(yīng)堆中的關(guān)鍵部件。

彈簧鋼彈簧：主要應(yīng)用于對成本敏感、工作環(huán)境溫度不高且腐蝕性較弱的場合，如汽車懸架系統(tǒng)、機械減震裝置、日常機械設(shè)備等。