Nimonic 105/N12105/W. Nr. 2.4634/Alloy 105 bar

Nimonic 105 bar, bezeichnet als UNS N12105 und Werkstoffnummer W.Nr. 2.4634, ist eine Nickel-Chrom-Kobalt-Superlegierung, die durch Zusätze von Molybdän, Aluminium und Titan verstärkt wird. Sie wurde für eine außergewöhnliche Hochtemperaturfestigkeit und Kriechbeständigkeit entwickelt und eignet sich daher für die anspruchsvollsten Heißteilkomponenten in Gasturbinentriebwerken, insbesondere für rotierende Teile, die bei Temperaturen von bis zu ca. 950°C (1740°F) arbeiten. Dieses Stangenmaterial ist ein wichtiger Werkstoff für die Bearbeitung und das Schmieden von Turbinenschaufeln, Scheiben und anderen hochbelasteten Bauteilen in der Luft- und Raumfahrt sowie in der industriellen Energieerzeugung.

Einführung in Nimonic 105 (Legierung 105)

Nimonic 105 gehört zu einer Hochleistungsklasse von geschmiedeten Superlegierungen auf Nickelbasis, die für Anwendungen unter extremen Hochtemperatur- und Hochbeanspruchungsbedingungen entwickelt wurden. Es kombiniert die Festigkeitssteigerung durch Festlösungshärtung durch Kobalt und Molybdän mit der Ausscheidungshärtung durch die Gamma-Prime- (γ’) -bildenden Elemente Aluminium und Titan. Die Legierung ist bekannt für ihre hervorragende Langzeitkriech- und Bruchfestigkeit sowie für ihre gute Oxidationsbeständigkeit. Stangen- und Knüppelmaterial sind unverzichtbare Ausgangsmaterialien für die Herstellung kritischer rotierender Bauteile in den heißesten Stufen von Turbinen.

Chemische Zusammensetzung von Nimonic 105 Bar

Die herausragende Hochtemperaturfähigkeit von Nimonic 105-Stäben wird durch eine komplexe, aus mehreren Elementen bestehende Zusammensetzung erreicht. Der von Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. gelieferte Stab wird nach präzisen Spezifikationen für die Luft- und Raumfahrt hergestellt, um eine gleichbleibende Leistung zu gewährleisten.

Mechanische Eigenschaften von Nimonic 105 Bar (wärmebehandelt)

Die mechanischen Eigenschaften von Nimonic 105-Stahl werden durch ein strenges Lösungs- und Alterungswärmebehandlungsverfahren entwickelt. Seine Hochtemperaturfestigkeit, insbesondere die Kriechfestigkeit, ist sein bestimmendes Merkmal.

Schlüssel zur Hochtemperaturfestigkeit

Physikalische Eigenschaften von Nimonic 105 Bar

Die physikalischen Eigenschaften von Alloy 105 sind entscheidend für die Konstruktion von Hochtemperatur-Rotationsmaschinen.

Anmerkungen / Zustand

Standardspezifikationen, Stabformen und verfügbare Größen

Shanghai NC Metal Materials Co. Ltd. liefert Nimonic 105 hauptsächlich als Schmiedeknüppel und Stangen für Turbinenkomponenten in der Luftfahrt.

Primäre Anwendungen von Nimonic 105-Stabmaterial

Geschmiedete oder bearbeitete Komponenten aus Nimonic 105 werden in den kritischsten Hochtemperaturbereichen eingesetzt: Gasturbinen für die Luft- und Raumfahrt: Hochdruckturbinenschaufeln, Leitschaufeln, Scheiben (Schmiedeteile) und rotierende Dichtungen in militärischen und älteren kommerziellen Triebwerken. Industrielle Gasturbinen: Turbinenschaufeln und -scheiben für landgestützte Stromerzeugungsturbinen. Komponenten für Raketentriebwerke: Ausgewählte Hochtemperaturteile.

Wärmebehandlung

Nimonic 105 erfordert eine präzise mehrstufige Wärmebehandlung, um seine Eigenschaften zu entwickeln: Lösung Behandlung: Wird in der Regel bei 1150–1180 °C (2100–2155 °F) durchgeführt, gefolgt von einer schnellen Abkühlung (Öl- oder Gebläseabkühlung). Dadurch werden die γ’-Phase und andere Verbindungen aufgelöst. Primäre Alterung: Üblicherweise wird ein zweistufiger Alterungsprozess angewendet, z. B. 1050 °C für 4 Stunden (Luftkühlung), gefolgt von 700–750 °C für 16 Stunden (Luftkühlung). Durch diese sorgfältig kontrollierte Ausscheidung werden die optimale Größe und Verteilung der γ’-Partikel für Hochtemperaturfestigkeit und Kriechbeständigkeit erreicht.

Zerspanung und Fabrikation

Die zerspanende Bearbeitung von Nimonic 105-Stäben, insbesondere im gealterten Zustand, ist aufgrund der hohen Festigkeit, Härte und Kaltverfestigungstendenz äußerst schwierig. Er gilt als eine der am schwierigsten zu bearbeitenden Superlegierungen. Eine erfolgreiche Bearbeitung erfordert: extrem steife und leistungsstarke Werkzeugmaschinen, hochwertige Hartmetall- oder Keramikwerkzeuge, sehr niedrige Schnittgeschwindigkeiten, mäßige bis hohe Vorschübe und Hochdruck-Kühlmittelanlagen. Die meisten kritischen Komponenten werden durch endkonturnahes Schmieden aus Knüppeln hergestellt, um den Umfang der erforderlichen schwierigen Bearbeitung zu minimieren.

Schweißtechnische Merkmale

Nimonic 105 gilt allgemein als schlecht schweißbar. Sein hoher Aluminium- und Titangehalt und seine starke Aushärtung machen ihn sehr anfällig für Dehnungsrissbildung und Flüssigkeitsrisse in der Wärmeeinflusszone (WEZ) beim Schmelzschweißen. Aus diesem Grund wird das Schweißen bei kritischen rotierenden Bauteilen in der Regel vermieden. Alternative Fügeverfahren, wie Trägheits- oder lineares Reibschweißen für Scheibenbaugruppen, können verwendet werden. Jedes Schweißen erfordert umfangreiche Wärmebehandlungen vor und nach dem Schweißen und wird nur unter streng kontrollierten Verfahren durchgeführt.

Referenzpreise und wichtige Einkaufsfaktoren

Der Preis für Nimonic 105-Stangen von Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. gehört zu den höchsten für Knetsuperlegierungen, was seine komplexe Zusammensetzung und seine spezielle Anwendung widerspiegelt.