Nimonic 80A/UNS N07080/W.Nr. 2.4952,2.4631/Alloy 80A bar

Nimonic 80A bar, bezeichnet als UNS N07080 und Werkstoffnummern W.Nr. 2.4952 / 2.4631, ist eine ausscheidungshärtbare Nickel-Chrom-Superlegierung, verstärkt durch Aluminium und Titan. Es handelt sich um eine weit verbreitete Hochtemperaturlegierung, die für eine ausgezeichnete Kriechfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit bei Temperaturen bis zu ca. 815°C (1500°F) ausgelegt ist. Dieses Stangenmaterial ist ein grundlegender Werkstoff für die Bearbeitung und das Schmieden kritischer Komponenten wie Turbinenschaufeln, Befestigungselemente, Ventile und Hochtemperaturfedern in der Luft- und Raumfahrt, der Energieerzeugung und bei industriellen Gasturbinenanwendungen.

Einführung in Nimonic 80A (Legierung 80A)

Nimonic 80A ist eine der erfolgreichsten und etabliertesten ausscheidungsgehärteten Nimonic-Legierungen. Durch die Bildung einer kohärenten Gamma-Prime-Phase (γ’) bietet sie eine deutliche Steigerung der Hochtemperaturfestigkeit gegenüber Lösungslegierungen wie Nimonic 75. Die Legierung zeichnet sich durch ein hervorragendes Gleichgewicht zwischen Kriechfestigkeit, thermischer Stabilität und Verarbeitbarkeit aus. Das Stangenmaterial ist unverzichtbar für die Herstellung von Bauteilen, die unter Dauerbelastung bei hohen Temperaturen ihre Festigkeit behalten müssen, wie beispielsweise Turbinenschaufeln sowohl in Flugzeugtriebwerken als auch in landgestützten Turbinen.

Chemische Zusammensetzung von Nimonic 80A Bar

Die Hochtemperatureigenschaften von Nimonic 80A-Stahl ergeben sich aus seiner sorgfältig kontrollierten Zusammensetzung, bei der die Gamma-Grundlagenbildner im Vordergrund stehen. Der von Shanghai NC Metal Materials Co. gelieferte Stab erfüllt die strengen Spezifikationen der Luft- und Raumfahrt und der Industrie.

Mechanische Eigenschaften von Nimonic 80A Bar (wärmebehandelt)

Die mechanischen Eigenschaften von Nimonic 80A Stangen werden durch Lösungsbehandlung und Alterung entwickelt. Der gealterte Zustand bietet eine hohe Festigkeit, die für rotierende und statische Komponenten geeignet ist.

Typischer Wert (gealterter Zustand)

Physikalische Eigenschaften von Nimonic 80A Bar

Die physikalischen Eigenschaften von Alloy 80A entsprechen denen anderer Nickel-Chrom-Superlegierungen.

Anmerkungen / Zustand

Standardspezifikationen, Stabformen und verfügbare Größen

Shanghai NC Metal Materials Co. Ltd. liefert Nimonic 80A-Stangen in verschiedenen Formen und Zuständen für die Herstellung von Hochtemperaturkomponenten.

Hauptanwendungen von Nimonic 80A-Stabmaterial

Bearbeitete oder geschmiedete Komponenten aus Nimonic 80A-Stahl sind in Umgebungen mit hoher Belastung und hohen Temperaturen von entscheidender Bedeutung: Gasturbinen für die Luft- und Raumfahrt: Turbinenschaufeln, Schaufeln, Scheiben und rotierende Dichtungen in militärischen und zivilen Triebwerken. Industrielle Gasturbinen: Schaufeln, Scheiben und Verschraubungen für Turbinen zur Stromerzeugung an Land. Hochtemperatur-Verbindungselemente: Schrauben, Bolzen und Muttern zur Verwendung in Turbinen, Kesseln und petrochemischen Öfen. Turbolader für Kraftfahrzeuge: Turbinenräder und Wellen in Hochleistungsanwendungen. Ventil- und Federanwendungen: Auslassventile und Hochtemperaturfedern.

Wärmebehandlung

Nimonic 80A erfordert eine spezielle Wärmebehandlung, um seine optimalen Eigenschaften zu erreichen: Lösung Behandlung: Erhitzen auf 1080 °C (1975 °F), Halten der Temperatur, gefolgt von einer schnellen Abkühlung (in der Regel Luftabschreckung). Dadurch lösen sich die γ’-bildenden Elemente in die Matrix auf. Alterungsbehandlung: 16-stündiges Erhitzen auf 700–750 °C (1290–1380 °F), anschließend Luftkühlung. Dieser Schritt bewirkt die Ausfällung einer feinen, gleichmäßigen Verteilung der festigkeitssteigernden Gamma-Prime-Phase (γ’) in der gesamten Matrix. Stangen werden für die Weiterverarbeitung häufig im lösungsgeglühten Zustand geliefert, wobei die Alterung erst nach der Bearbeitung erfolgt.

Zerspanung und Fabrikation

Die Bearbeitung von Nimonic 80A-Stangen erfolgt am besten im weicheren, lösungsgeglühten Zustand vor der Endaushärtung. In diesem Zustand lässt sich Nimonic 80A ähnlich wie andere Nickelbasislegierungen bearbeiten, ist aber zäh und härtet aus. Zu den Empfehlungen gehören: starre Maschineneinstellungen, scharfe Hartmetallwerkzeuge mit positivem Spanwinkel, moderate Drehzahlen, gleichmäßige Vorschübe und reichlich Kühlmittel. Die Bearbeitung im vollständig gealterten Zustand ist aufgrund der hohen Festigkeit und Härte schwierig und erfordert langsamere Geschwindigkeiten und steifere Einstellungen. Die Legierung ist in einem Temperaturbereich von 1050-1150°C (1920-2100°F) schmiedbar.

Schweißtechnische Merkmale

Nimonic 80A gilt als schweißbar, allerdings mit erheblichen Vorsichtsmaßnahmen aufgrund seiner Aushärtung. Das Schweißen sollte nur im lösungsgeglühten Zustand durchgeführt werden. Die Legierung ist anfällig für Dehnungsrissbildung in der Wärmeeinflusszone (WEZ). Daher erfordert das Schweißen eine sorgfältige Kontrolle der Wärmezufuhr, der Vorwärmung und der Wärmebehandlung nach dem Schweißen. Eine vollständige Wärmebehandlung nach dem Schweißen (Lösungsglühen + Aushärten) ist für die Wiederherstellung der Korrosionsbeständigkeit und der mechanischen Eigenschaften unerlässlich. Es werden passende Schweißzusatzwerkstoffe (z. B. ERNiCr-3 oder bestimmte NiCr20Nb-Typen) verwendet. Aufgrund dieser Komplexität wird das Schweißen bei kritischen rotierenden Teilen oft vermieden.

Referenzpreise und wichtige Einkaufsfaktoren

Der Preis für Nimonic 80A-Stangen von Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. wird durch den Nickel- und Chromgehalt sowie durch die spezielle Verarbeitung beeinflusst, die für eine ausscheidungshärtende Legierung erforderlich ist.