在第二次世界大戰(zhàn)以后，出現“高溫合金”一詞來描述一種高性能合金，該類材質是專業(yè)為了增加暴露在極端高溫中的飛機部件的使用期而開發(fā)。高溫合金以鎳、鐵、鈷為基，根據添加合金原素完成多種金屬特性的超級融合，可以在600℃以上高溫及一定應力作用下長期工作，變成航空航天、石油化工、跑車等多個行業(yè)的支撐材料。

　　Inconel 718的特點與主要用途

　　Inconel 718是含鈮、鉬的沉淀硬化型鎳鉻鐵合金，于1965年逐漸批量生產，它可以固溶多種合金原素且防止析出低延性有害相，在高溫環(huán)境里可保持較高的抗拉強度、較好的塑性以及良好的加工性能機構可靠性，使其成為多領域工業(yè)應用的理想選擇。據調查，當今航空航天發(fā)動機用料總質量的一半以上全是鎳基高溫合金，而Inconel 718的使用量已經超過全部鎳基合金使用量的三分之一。

　　飛機發(fā)動機里的材料遍布

　　依據卡諾循環(huán)，以更高的溫度運行發(fā)動機能提高能源效率，從而使發(fā)動機更節(jié)能。從壓氣機、燃燒倉、渦輪到維護和支撐發(fā)動機的機匣，從航空航天發(fā)動機里的眾多靜止轉動件到各種螺栓緊固件，Inconel 718被廣泛用于制造航空發(fā)動機的高溫構件。特別是當今處于領先地位的航空航天發(fā)動機，Inconel 718的使用量更高，GE公司有名的CF6發(fā)動機品質的三分之一全是該合金，而P&W企業(yè)的PW4000發(fā)動機中Inconel 718合金的使用量也是超出了該發(fā)動機品質的一半。

　　Inconel 718成為了航空航天運用的基石，同時，它仍在核反應堆（換熱器管路）、潛艇（螺旋槳葉片、迅速斷掉設備、協(xié)助推動電機）、化工（器皿、泵、閘閥、管路）、發(fā)電（工業(yè)氣輪機）、石油和天然氣工業(yè)（礦井管路、井筒硬件、火把臂）等領域有著關鍵運用。

　　Inconel 718與不銹鋼和鈦合金

　　在嚴苛溫度條件下的性能方面，鎳基合金（如Inconel 718）可能要優(yōu)于鈦合金或鋼，鎳基合金的氧化防護層進一步提高了物理性能。下表列出了Inconel 718、不銹鋼和鈦合金性能。

　　高性能材料的強度

　　3D打印Inconel 718性能

　　3D打印17-4 PH不銹鋼的特性

　　3D打印316L不銹鋼的特性

　　3D打印Ti6Al4V性能

　　3D打印為Inconel 718產生加工及應用潛力

　　選用非3D打印工藝完成鎳基高溫合金所需的設計可能出現趣味性。當使用機械加工、煅造或焊接等傳統(tǒng)制造方式時，在工藝開始前通常需要淬火，部件的高溫浸蝕、抗蠕變性等會受到影響。Inconel 718合金的增材制造結果顯示，物理性能并沒有被放棄，甚至可以超出鍛造或煅造零件的特性。

　　此外，Inconel 718因其切削溫度高、冷作硬化嚴重等問題，屬于典型的難加工材料。針對航空航天運用中一般所需的繁雜幾何結構，Inconel 718零件的制造通常很困難且成本高昂。

　　3D打印的Inconel 718發(fā)動機燃燒倉軸套

　　3D打印的鎳基高溫合金換熱器用以高溫髙壓環(huán)境里

　　3D打印的鎳基高溫合金火箭發(fā)動機

　　如GE航空這種航空航天企業(yè)已經在飛機發(fā)動機制造中應用3D打印的Inconel 718。在從而實現然料和成本節(jié)省的同時，設計隨意、零件降低和供應鏈效率的提升使增材制造變成航空航天業(yè)關注的重點。

　　3D打印非常合金的低溫性能也具備運用潛力，管道和機殼、低溫懸架和支撐系統(tǒng)、葉輪或泵結構、閥座、冷凝器、熱管、隔熱設計、換熱器，以及高孔隙系統(tǒng)中汽體貯存都非常適合高韌性高溫合金的應用，其環(huán)境溫度遮蓋從-273℃的低溫到760℃的高溫。

　　粉末金屬發(fā)展及其工業(yè)型金屬3D打印機的發(fā)展，促進了很多領域中間的對話，進而釋放了增材制造非常合金的優(yōu)點。

　　注：文中內容來自3D打印技術參照。