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Nimonic PE16-Stab, bezeichnet als UNS N07016 und Werkstoffnummer W.Nr. 2.4969, ist eine ausscheidungshärtbare Nickel-Chrom-Eisen-Legierung, die durch ...
Nimonic PE16-Stab mit der Bezeichnung UNS N07016 und der Werkstoffnummer W.Nr. 2.4969 ist eine ausscheidungshärtbare Nickel-Chrom-Eisen-Legierung, die durch Zusätze von Titan und Aluminium verstärkt wird. Sie wurde speziell für den Einsatz bei hohen Temperaturen entwickelt und bietet eine Kombination aus guter Kriechfestigkeit, Oxidationsbeständigkeit und Verarbeitbarkeit. Dieses Stangenmaterial ist ein Schlüsselwerkstoff für die Bearbeitung von Komponenten in Gasturbinentriebwerken, Befestigungselementen für die Luft- und Raumfahrt sowie für industrielle Heizungsanwendungen, bei denen Festigkeit und Stabilität bei Temperaturen bis zu etwa 750°C (1380°F) erforderlich sind.
Nimonic PE16 ist Teil der Nimonic-Familie von Superlegierungen, die ein Gleichgewicht zwischen Hochtemperaturleistung und Herstellbarkeit bieten. Im Vergleich zu einigen höherfesten Nimonic-Legierungen weist PE16 im lösungsgeglühten Zustand eine hervorragende Schweißbarkeit und Umformbarkeit auf, während es durch Alterung noch eine beträchtliche Festigkeit entwickelt. Das Stangenmaterial wird häufig für Blechbaugruppen, Gehäuse und maschinell bearbeitete Teile verwendet, die mäßigen Belastungen bei erhöhten Temperaturen in oxidierenden Atmosphären standhalten müssen.
Die Eigenschaften von Nimonic PE16-Stäben ergeben sich aus seiner Nickel-Chrom-Basis mit Eisen für Kosteneffizienz und kontrollierten Zusätzen von Titan und Aluminium für die Härtung. Das von Shanghai NC Metal Materials Co. gelieferte Stangenmaterial entspricht den Spezifikationen der Luft- und Raumfahrt und der Industrie.
| Element | Prozent (%) – Typischer Bereich | Hauptfunktion in der Legierung |
|---|---|---|
| Nickel (Ni) | Gleichgewicht (≥ 42,0) | Grundelement; bildet die austenitische Matrix, sorgt für Oxidationsbeständigkeit und fördert die γ’-Ausscheidung. |
| Chrom (Cr) | 15.0 - 17.0 | Bietet Widerstand gegen Oxidation und Heißkorrosion bei hohen Temperaturen. |
| Eisen (Fe) | 33.0 – 37.0 | Wesentlicher Bestandteil; verbessert die Verarbeitbarkeit, kontrolliert die Kosten und trägt zur Festigkeit der festen Lösung bei. |
| Titan (Ti) | 1.2 – 1.7 | Primäres Härtungselement; bildet während der Alterung zusammen mit Aluminium und Nickel die festigkeitssteigernde Gamma-Prime-Phase (γ’) Ni₃(Al,Ti). |
| Aluminium (Al) | 1.0 – 1.6 | Koprimäres Härtungselement; unerlässlich für die γ’-Bildung. |
| Molybdän (Mo) | 2.8 – 3.4 | Bietet eine Verfestigung durch feste Lösungen und erhöht die Hochtemperatur-Kriechfestigkeit. |
| Kohlenstoff (C) | 0,12 max | Kontrollierte Bildung nützlicher Karbide für die Korngrenzenfestigkeit. |
| Bor (B) | 0,005 max | Spurenzugabe zur Verstärkung der Korngrenzen. |
| Mangan (Mn) | 1,0 max | Restliches Element. |
| Silizium (Si) | 1,0 max | Restliches Element. |
| Kupfer (Cu) | 0,20 max | Restliches Element. |
Die mechanischen Eigenschaften von Nimonic PE16-Stahl werden durch Lösungsglühen und Alterung entwickelt. Der Stab wird in der Regel im lösungsgeglühten Zustand für die anschließende Umformung und Bearbeitung geliefert.
Typischer Wert (gealterter Zustand)
| Mechanische Eigenschaften | Typischer Wert (Lösungsgeglüht) | Relevante Spezifikation | |
|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit | ≥ 690 MPa (100 ksi) | ≥ 930 MPa (135 ksi) | Luft- und Raumfahrt/Industrienormen |
| Streckgrenze (0,2% Offset) | ≥ 310 MPa (45 ksi) | ≥ 620 MPa (90 ksi) | – |
| Dehnung in 2 Zoll (50mm) | ≥ 30% | ≥ 15% | – |
| Härte (Rockwell) | ≤ 100 HRB | 28 – 38 HRC | – |
| Kriechfestigkeit (1000-Stunden-Bruch) | K.A. | ≈ 170 MPa (25 ksi) bei 700°C | – |
Die physikalischen Eigenschaften von Alloy PE16 sind wichtig für die Konstruktion von Hochtemperatursystemen.
Anmerkungen / Zustand
| Physikalische Eigenschaft | Wert bei Raumtemperatur (20°C / 68°F) | |
|---|---|---|
| Dichte | 8,0 g/cm³ (0,289 lb/in³) | – |
| Schmelzbereich | 1360 – 1410 °C (2480 – 2570 °F) | – |
| Spezifische Wärme | ≈ 460 J/kg-°C (0,110 BTU/lb-°F) | Bei 100°C |
| Wärmeleitfähigkeit | 11,7 W/m-K (81,1 BTU-in/hr-ft²-°F) | Bei 100°C |
| Mittlerer Wärmeausdehnungskoeffizient | 14,5 μm/m-°C (8,1 μin/in-°F) | 20-100°C (68-212°F) |
| Elektrischer spezifischer Widerstand | 1,10 μΩ-m (43,3 μΩ-in) | Bei 20°C |
| Elastizitätsmodul (Zug) | 206 GPa (29,9 x 10^6 psi) | Bei 20°C |
Shanghai NC Metal Materials Co. Ltd. liefert Nimonic PE16-Stäbe hauptsächlich für die Luft- und Raumfahrt und für Hochtemperaturtechnik.
| Produkt Form | Standardgrößenbereich | Wichtige Standard-Spezifikationen | Allgemeine Lieferbedingungen |
|---|---|---|---|
| Rundstahl (warmgewalzt/geschmiedet) | Durchmesser von 10 mm (0,4″) bis 250 mm (10″) | AMS 5701 (Stangen), AMS 5700 (Schmiedestücke), UNS N07016, DIN 17752 (W.Nr. 2.4969) | Lösungsgeglüht (Zustand A), lösungsgeglüht & gealtert |
| Sechskantstange | 10mm bis 50mm Querflach | AMS 5701 | Lösung geglüht |
| Quadratische Bar | 10mm bis 50mm Breite | Kundenspezifikationen | Lösung geglüht |
| Kaltgefertigter Stab | 5mm bis 80mm Durchmesser | AMS 5701 (kaltgezogen/geschliffen) | Lösungsgeglüht, kaltgezogen und spannungsarmgeglüht |
| Schmiedeknüppel | 100mm bis 350mm Durchmesser | AMS 5700, Kundenschmiedespezifikationen | Behandelte Lösung |
Bearbeitete oder geschmiedete Komponenten aus Nimonic PE16-Stahl werden in Umgebungen mit hohen Temperaturen und mäßiger Beanspruchung eingesetzt: Luft- und Raumfahrt: Turbinengehäuse, Brennkammerkomponenten, Nachverbrennungsteile und Hochtemperatur-Befestigungselemente und -Schrauben. Industrielle Gasturbinen: Brennerauskleidungen, Übergangskanäle und Verschraubungen. Turbolader für Kraftfahrzeuge: Turbinengehäuse und Komponenten. Industrielle Heizung: Vorrichtungen, Halterungen und Tragkonstruktionen für Hochtemperaturöfen. Nukleartechnik: Ausgewählte Komponenten für gasgekühlte Reaktoren.
Nimonic PE16 erhält seine Eigenschaften durch eine Standard-Wärmebehandlungssequenz: Lösung Behandlung: Erhitzen auf 1080–1120 °C (1975–2050 °F), Halten der Temperatur, gefolgt von einer schnellen Abkühlung (Luft- oder Ölabschreckung). Dadurch werden die γ’-bildenden Elemente aufgelöst. Alterungsbehandlung: 16-stündiges Erhitzen auf 700–750 °C (1290–1380 °F), anschließend Abkühlen an der Luft. Dadurch scheidet sich die feine, festigkeitssteigernde γ’-Phase aus. Die Legierung wird häufig im lösungsgeglühten Zustand bearbeitet (geschweißt, umgeformt), wobei die Alterung als letzter Schritt erfolgt.
Die Bearbeitung von Nimonic PE16-Stahl erfolgt am besten im lösungsgeglühten Zustand. Es handelt sich um eine zähe, kaltverfestigende Legierung. Zu den Empfehlungen gehören: starre Aufspannungen, scharfe Hartmetallwerkzeuge mit positivem Spanwinkel, moderate Drehzahlen, gleichmäßige Vorschübe und reichlich Kühlmittel. Die Bearbeitbarkeit ist ähnlich wie bei anderen Superlegierungen auf Nickelbasis. Im geglühten Zustand weist sie eine ausgezeichnete Umformbarkeit auf, so dass komplexe Kaltumformungen vor der Alterung möglich sind.
Ein wesentlicher Vorteil von Nimonic PE16 ist seine hervorragende Schweißbarkeit im Vergleich zu vielen ausscheidungsgehärteten Superlegierungen. Es kann im lösungsgeglühten Zustand mit dem Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen (WIG) und anderen Verfahren geschweißt werden, ohne dass eine starke Tendenz zur Rissbildung nach der Wärmebehandlung besteht. Es werden passende Schweißzusätze (z. B. NiCr20Nb) oder überlegierte Schweißzusätze verwendet. Eine vollständige Wärmebehandlung nach dem Schweißen (Lösungsglühen + Aushärten) ist erforderlich, um optimale Eigenschaften in der Schweißzone wiederherzustellen, was bei PE16 aufgrund seiner geringeren Empfindlichkeit eher möglich ist als bei einigen anderen Legierungen.
Der Preis für Nimonic PE16-Stäbe von Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. wird durch den Nickel- und Chromgehalt, die spezielle Wärmebehandlung und die Qualität für die Luft- und Raumfahrt beeinflusst.
| Preisbildungsfaktor | Auswirkungen auf den Referenzpreis | Leitlinien für die Beschaffung |
|---|---|---|
| Kosten der Legierungselemente | Nickel und Chrom sind wichtige Kostentreiber. Die Zusätze von Titan und Aluminium tragen ebenfalls dazu bei. | PE16 stellt häufig eine kostengünstige Wahl innerhalb der Familie der Nickel-Knetsuperlegierungen dar und bietet ein gutes Gleichgewicht von Eigenschaften und Verarbeitbarkeit. |
| Wärmebehandlung Bedingung | Barren, die in lösungsbehandeltem und gealtertem Zustand geliefert werden, sind aufgrund der zusätzlichen thermischen Bearbeitung teurer. | Für komplexe Baugruppen kaufen Sie lösungsgeglühtes Material, fertigen es an und altern es dann. Für einfache maschinell bearbeitete Teile kann vorgealterter Stab besser geeignet sein. |
| Luft- und Raumfahrtspezifikation (AMS) | Stangen, die der Norm AMS 5701 entsprechen und vollständig rückverfolgbar und geprüft sind, haben einen höheren Preis als handelsübliches Material. | Geben Sie die genaue geforderte Norm an. “AMS 5701 Condition A” ist eine gängige Bezeichnung für Luft- und Raumfahrtkomponenten, die einer anschließenden Umformung und Alterung unterzogen werden müssen. |
| Form, Größe und Prüfung | Kaltgefertigte Präzisionsstangen und große Schmiedeknüppel sind teurer. Umfangreiche Tests (Kriechen, Spannungsbruch) verursachen erhebliche zusätzliche Kosten. | Verwenden Sie warmgewalzte Standardstangen für die allgemeine Bearbeitung. Legen Sie das erforderliche Prüfpaket klar fest; für viele Anwendungen ist eine Standardzertifizierung der mechanischen und chemischen Eigenschaften ausreichend. |
Wir sind Fabrik Großhandelspreis, und die Preise sind niedriger als 95% von Lieferanten. Unser professionelles Angebot wird Ihnen mit Ihrem Projekt helfen. In Erwartung unserer langfristigen Zusammenarbeit. ）
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