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La barra Nimonic 80A, designada como UNS N07080 y con los números de material W.Nr. 2.4952 / 2.4631, es una superaleación de níquel-cromo endurecible por precipitaci...
La barra Nimonic 80A, designada como UNS N07080 y números de material W.Nr. 2.4952 / 2.4631, es una superaleación de níquel-cromo endurecible por precipitación reforzada con aluminio y titanio. Se trata de una aleación de alta temperatura ampliamente utilizada, diseñada para ofrecer una excelente resistencia a la fluencia y a la oxidación a temperaturas de hasta aproximadamente 815°C (1500°F). Esta forma en barra es un material fundamental para el mecanizado y forja de componentes críticos como álabes de turbina, fijaciones, válvulas y muelles de alta temperatura en aplicaciones aeroespaciales, de generación de energía y turbinas de gas industriales.
Nimonic 80A is one of the most successful and established precipitation-hardening Nimonic alloys. It offers a significant increase in high-temperature strength over solid-solution alloys like Nimonic 75 through the formation of a coherent gamma prime (γ’) phase. The alloy provides an excellent balance of creep resistance, thermal stability, and fabricability. The bar stock is essential for manufacturing parts that must retain strength under sustained load at high temperatures, such as turbine blades in both aircraft engines and land-based turbines.
Las propiedades a altas temperaturas de la barra Nimonic 80A se derivan de su composición cuidadosamente controlada, que hace hincapié en los formadores gamma primarios. Suministrada por Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd., la barra cumple las estrictas especificaciones aeroespaciales e industriales.
| Elemento | Percentage (%) – Typical Range | Función principal en la aleación |
|---|---|---|
| Níquel (Ni) | Equilibrio (≥ 70,0) | Base element; forms the austenitic matrix and supports γ’ precipitation. |
| Cromo (Cr) | 18.0 - 21.0 | Proporciona una excelente resistencia a la oxidación y a la corrosión en caliente. |
| Titanio (Ti) | 1.8 – 2.7 | Primary hardening element; combines with aluminum to form the strengthening gamma prime (γ’) phase Ni3(Al,Ti). |
| Aluminio (Al) | 1.0 – 1.8 | Co-primary hardening element; essential for γ’ formation. |
| Hierro (Fe) | 3,0 máx. | Elemento residual; se mantiene bajo para evitar la formación de fases perjudiciales. |
| Cobalto (Co) | 2,0 máx. | Elemento residual; puede estar presente en algunas especificaciones. |
| Carbono (C) | 0,10 máx. | Controlado para formar carburos beneficiosos en los límites de grano. |
| Manganeso (Mn) | 1,0 máx. | Elemento residual. |
| Silicio (Si) | 1,0 máx. | Elemento residual. |
| Cobre (Cu) | 0,2 máx. | Elemento residual. |
| Boro (B) | 0,008 máx. | Adición de trazas para reforzar los límites de grano. |
| Circonio (Zr) | 0,10 máx. | Adición de trazas para mejorar la ductilidad a la rotura por fluencia. |
Las propiedades mecánicas de la barra Nimonic 80A se desarrollan mediante el tratamiento en solución y el envejecimiento. El envejecimiento proporciona una alta resistencia adecuada para componentes giratorios y estáticos.
Valor típico (estado envejecido)
| Propiedad mecánica | Valor típico (Recocido por disolución) | Especificación pertinente (por ejemplo, AMS) | |
|---|---|---|---|
| Resistencia a la tracción | ≥ 690 MPa (100 ksi) | ≥ 1000 MPa (145 ksi) | AMS 5666 (Barra), AMS 5702 (Piezas forjadas) |
| Límite elástico (0.2% Offset) | ≥ 275 MPa (40 ksi) | ≥ 620 MPa (90 ksi) | – |
| Alargamiento en 2 pulgadas (50 mm) | ≥ 30% | ≥ 15% | – |
| Dureza (Rockwell) | ≤ 100 HRB | 28 – 38 HRC | – |
| Resistencia a la rotura por fluencia (1000h) | N/A | ≈ 170 MPa (25 ksi) a 750°C (1380°F) | – |
Las propiedades físicas de la aleación 80A son similares a las de otras superaleaciones de níquel-cromo.
Notas / Estado
| Propiedad física | Valor a temperatura ambiente (20°C / 68°F) | |
|---|---|---|
| Densidad | 8,19 g/cm³ (0,296 lb/pulg³) | – |
| Intervalo de fusión | 1320 – 1365°C (2410 – 2490°F) | – |
| Calor específico | ≈ 460 J/kg-°C (0,110 BTU/lb-°F) | A 100°C |
| Conductividad térmica | 11,7 W/m-K (81,1 BTU-in/hr-ft²-°F) | A 100°C |
| Coeficiente medio de dilatación térmica | 13,0 μm/m-°C (7,2 μin/in-°F) | 20-100°C (68-212°F) |
| Resistividad eléctrica | 1,25 μΩ-m (49,2 μΩ-in) | A 20°C |
| Módulo de elasticidad (tracción) | 214 GPa (31,0 x 10^6 psi) | A 20°C |
Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. suministra barra de Nimonic 80A en diversas formas y condiciones para la fabricación de componentes de alta temperatura.
| Forma del producto | Tamaños estándar | Especificaciones estándar clave | Condiciones comunes de suministro |
|---|---|---|---|
| Barra redonda (laminada en caliente/forjada) | 10mm (0.4″) to 300mm (12″) Diameter | AMS 5666 (barra, UNS N07080), AMS 5702 (piezas forjadas), BS HR 504, DIN 17752 (W.Nr. 2.4952/2.4631) | Recocido por disolución (condición A), tratado por disolución y envejecido |
| Barra hexagonal (para elementos de fijación) | Planos transversales de 6 mm a 50 mm | AMS 5666, BS HR 504 | Solución tratada y envejecida |
| Barra cuadrada | Anchura de 10 mm a 50 mm | Especificaciones del cliente | Recocido por disolución |
| Barra acabada en frío | Diámetro de 5 mm a 100 mm | Para mecanizado de precisión | Recocido por disolución, estirado en frío y liberado de tensiones |
| Palanquilla de forja | Diámetro de 100 mm a 400 mm | AMS 5702, Especificaciones del cliente | Solución tratada |
Los componentes mecanizados o forjados a partir de barras de Nimonic 80A son fundamentales en entornos de alta tensión y temperaturas elevadas: Turbinas de gas aeroespaciales: Álabes de turbina, álabes, discos y juntas giratorias en motores a reacción militares y comerciales. Turbinas de gas industriales: Palas, discos y pernos para turbinas terrestres de generación de energía. Fijaciones de alta temperatura: Pernos, espárragos y tuercas para turbinas, calderas y hornos petroquímicos. Turbocompresores de automoción: Ruedas y ejes de turbina en aplicaciones de alto rendimiento. Aplicaciones de válvulas y muelles: Válvulas de escape y muelles de alta temperatura.
El Nimonic 80A requiere un tratamiento térmico específico para alcanzar sus propiedades óptimas: Solución Tratamiento: Heating to 1080°C (1975°F), holding, followed by rapid cooling (typically air quench). This dissolves the γ’ forming elements into the matrix. Tratamiento del envejecimiento: Heating to 700-750°C (1290-1380°F) for 16 hours, then air cooling. This step precipitates a fine, uniform dispersion of the strengthening gamma prime (γ’) phase throughout the matrix. Bar is often supplied in the solution-annealed condition for fabrication, with aging performed after machining.
El mecanizado de la barra de Nimonic 80A se realiza mejor en el estado más blando, recocido en solución, antes del envejecimiento final. En este estado, se mecaniza de forma similar a otras aleaciones con base de níquel, pero es resistente y se endurece con el trabajo. Las recomendaciones incluyen: configuración rígida de la máquina; herramientas de metal duro afiladas con desprendimiento positivo; velocidades moderadas; avances constantes; y abundante refrigerante. El mecanizado en el estado completamente envejecido es difícil debido a la alta resistencia y dureza, y requiere velocidades más lentas y reglajes más rígidos. La aleación es forjable a temperaturas comprendidas entre 1050 y 1150 °C (1920 y 2100 °F).
El Nimonic 80A se considera soldable, pero con importantes precauciones debido a su naturaleza de endurecimiento por envejecimiento. La soldadura sólo debe realizarse en estado recocido en solución. La aleación es susceptible al agrietamiento por deformación en la zona afectada por el calor (HAZ). Por lo tanto, la soldadura requiere un control cuidadoso del aporte de calor, el precalentamiento y el tratamiento térmico posterior a la soldadura. Un tratamiento térmico completo posterior a la soldadura (tratamiento en solución + envejecimiento) es esencial para restaurar la resistencia a la corrosión y las propiedades mecánicas. Se utilizan metales de aportación adecuados (por ejemplo, ERNiCr-3 o tipos específicos de NiCr20Nb). Debido a estas complejidades, a menudo se evita la soldadura en piezas giratorias críticas.
El precio de la barra Nimonic 80A de Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. está influido por su contenido en níquel y cromo, así como por el procesamiento especializado que requiere una aleación de endurecimiento por precipitación.
| Factor de fijación de precios | Repercusión en el precio de referencia | Orientaciones para la contratación pública |
|---|---|---|
| Elementos de aleación y procesamiento | El alto contenido de níquel (≥70%) y cromo (~20%) son los factores básicos del coste. Las adiciones controladas de aluminio y titanio y el tratamiento térmico obligatorio aumentan el coste de fabricación en comparación con las aleaciones de solución sólida. | El Nimonic 80A es un caballo de batalla rentable entre las superaleaciones endurecidas por precipitación, que ofrece un alto rendimiento por su precio, especialmente para aplicaciones en álabes de turbinas. |
| Condición del tratamiento térmico | La barra suministrada completamente tratada en disolución y envejecida tiene un precio superior al del material recocido en disolución. | Para piezas complejas, comprar en condición A, mecanizar y luego envejecer. Para fijaciones estándar o cuchillas, el material preenvejecido es estándar. |
| Especificación aeroespacial | Las barras conformes con AMS 5666 o AMS 5702 con trazabilidad y pruebas completas son estándar en el sector aeroespacial y llevan asociados costes de garantía de calidad. | Especifique la AMS exacta o la especificación del cliente requerida. Esto no es negociable para los componentes críticos de vuelo. |
| Forma, tamaño y pruebas | Las barras de precisión para mecanizado, las grandes palanquillas de forja y el material que requiere extensas pruebas de fluencia o de rotura por tensión son artículos de mayor coste. | Defina claramente la forma y los ensayos requeridos. Para muchas piezas no giratorias, basta con una barra estándar con certificación de propiedades a temperatura ambiente. |
Somos precio al por mayor de fábrica, y los precios son más bajos que 95% de proveedores. Nuestra cita profesional le ayudará con su proyecto. Esperando nuestra cooperación a largo plazo. ）
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