

La barre en Hastelloy X, désignée par UNS N06002, numéro de matériau W.Nr. 2.4665, et communément appelée Alliage X, est un alliage de nickel-chrome-fer-molybdène sup...
La barre en Hastelloy X, désignée par UNS N06002, numéro de matériau W.Nr. 2.4665, et communément appelée alliage X, est un superalliage de nickel-chrome-fer-molybdène spécifiquement formulé pour une résistance exceptionnelle à haute température et une résistance exceptionnelle à l'oxydation dans des environnements thermiques extrêmes. Cette forme de barre est un matériau de premier choix pour l'usinage et le forgeage de composants critiques dans les moteurs de turbines à gaz, les systèmes de fours industriels et les applications aérospatiales où l'exposition à des températures de 800°C à 1200°C (1470°F à 2190°F) est habituelle.

L'Hastelloy X est un alliage corroyé à base de nickel, renforcé par solution solide, qui combine une résistance élevée et une bonne aptitude à la fabrication. Contrairement à de nombreux superalliages durcis par précipitation, il conserve ses propriétés grâce à une combinaison de renforcement en solution solide à base de molybdène et de tungstène et de résistance à l'oxydation à base de chrome. L'une de ses principales caractéristiques est sa capacité à conserver sa ductilité et à résister à la fragilisation après une exposition prolongée à des températures élevées. Ces barres sont essentielles pour la production d'aubes de turbines, de chambres de combustion, de pièces de postcombustion et de matériel pour les fours industriels.
Les performances à haute température des barres en Hastelloy X découlent de leur composition chimique précise et équilibrée. Fournies par Shanghai NC Metal Materials Co, Ltd, ces barres sont conformes à des spécifications aérospatiales et industrielles strictes afin de garantir leur fiabilité dans des conditions de service exigeantes.
| Élément | Pourcentage (%) – Plage typique | Fonction principale dans l'alliage |
|---|---|---|
| Nickel (Ni) | Équilibre (≥ 47.0) | Forme la matrice austénitique, assurant la stabilité à haute température et la résistance à l'oxydation et à la carburation. |
| Chrome (Cr) | 20.5 – 23.0 | Apporte une excellente résistance à l'oxydation et à la corrosion à chaud en formant une couche protectrice de Cr2O3. |
| Fer (Fe) | 17.0 - 20.0 | Élément d'alliage majeur qui contribue à la résistance de la solution solide et aide à contrôler les coûts. |
| Molybdène (Mo) | 8.0 - 10.0 | Renforçateur primaire en solution solide ; augmente considérablement la résistance à haute température et la résistance au fluage. |
| Cobalt (Co) | 0.5 – 2.5 | Contribue au renforcement de la solution solide et à la stabilité de la microstructure à des températures élevées. |
| Tungstène (W) | 0.2 – 1.0 | Renforce les solutions solides et améliore la résistance aux acides réducteurs. |
| Carbone (C) | 0.05 – 0.15 | Addition contrôlée pour fournir une résistance à haute température par la formation de carbure. |
| Manganèse (Mn) | 1,0 max | Élément résiduel, désoxydant. |
| Silicium (Si) | 1,0 max | Améliore la résistance à l'oxydation et agit comme un désoxydant. |
| Aluminium (Al) | 0,50 max | Élément résiduel. |
| Titane (Ti) | 0,15 max | Élément résiduel. |
| Bore (B) | 0,010 max | Ajout de traces pour renforcer les joints de grains et améliorer l'aptitude à l'usinage à chaud. |
| Cuivre (Cu) | 0,50 max | Élément résiduel. |
Les barres en Hastelloy X présentent une rétention remarquable de la résistance à des températures élevées, en particulier en termes de résistance à la rupture sous contrainte et au fluage. Elles sont généralement fournies à l'état recuit de mise en solution.
| Propriété mécanique | Valeur typique à température ambiante (recuit) | Valeur typique à 870°C (1600°F) | Norme pertinente (par exemple, ASTM B435) |
|---|---|---|---|
| Résistance à la traction | 760 – 895 MPa (110 – 130 ksi) | ≈ 165 MPa (24 ksi) | ASTM B435 |
| Limite d'élasticité (décalage de 0,2%) | 345 – 485 MPa (50 – 70 ksi) | ≈ 115 MPa (17 ksi) | ASTM B435 |
| Allongement en 2 pouces (50mm) | ≥ 35% | ≥ 40% | ASTM B435 |
| Dureté (Rockwell B) | 85 – 100 HRB | N/A | – |
| Résistance à la rupture sous contrainte (100h) | N/A | ≈ 110 MPa (16 ksi) à 870°C | – |
Les caractéristiques physiques des barres en Hastelloy X sont essentielles pour la conception thermique des systèmes à haute température, comme le calcul de la dilatation thermique et du transfert de chaleur.
| Propriété physique | Valeur à température ambiante (20°C / 68°F) | Notes / Condition |
|---|---|---|
| Densité | 8,22 g/cm³ (0,297 lb/in³) | – |
| Plage de fusion | 1 295 – 1 385 °C (2 363 – 2 525 °F) | – |
| Chaleur spécifique | ≈ 460 J/kg-°C (0.110 BTU/lb-°F) | A 100°C |
| Conductivité thermique | 11,9 W/m-K (82,5 BTU-in/hr-ft²-°F) | A 100°C |
| Coefficient moyen de dilatation thermique | 12,5 μm/m-°C (6,9 μin/in-°F) | 20-100°C (68-212°F) |
| Résistivité électrique | 1,18 μΩ-m (46,5 μΩ-in) | A 20°C |
| Module d'élasticité (traction) | 205 GPa (29,7 x 10^6 psi) | A 20°C |
Shanghai NC Metal Materials Co. Ltd. fournit des barres en Hastelloy X dans une variété de formes adaptées aux marchés de l'aérospatiale et du chauffage industriel, répondant à des spécifications rigoureuses.
| Forme du produit | Gamme de tailles standard | Principales spécifications standard | Conditions d'approvisionnement courantes |
|---|---|---|---|
| Barre ronde (laminée à chaud/forgée) | Diamètre de 12 mm (0,5 pouce) à 350 mm (14 pouces) | ASTM B435 (UNS N06002), AMS 5754, ASME SB-435, DIN 17752 (W.Nr. 2.4665) | Recuit de mise en solution (typiquement, trempe à l'eau à 1175°C) |
| Barre hexagonale | Plats de 12 mm à 100 mm de diamètre | ASTM B435, AMS 5754 | Recuit de mise en solution |
| Barre carrée | 12mm à 100mm Largeur | ASTM B435 | Recuit de mise en solution |
| Billet de forge | 150 mm à 500 mm de diamètre | AMS 5798 (pièces forgées), ASTM B564 | Tel que forgé, recuit de mise en solution |
| Barre finie à froid | Diamètre de 5 mm à 80 mm | AMS 5754 (étiré à froid/rectifié) | Recuit de mise en solution, étiré à froid et détendu |
Les composants usinés ou forgés à partir de barres d'Hastelloy X sont fondamentaux pour la technologie à haute température : Aérospatiale et moteurs à réaction: Revêtements de chambre de combustion, composants de postcombustion, conduits de transition, joints de turbine et ailettes de stator. Turbines à gaz industrielles: Boîtes de combustion, pièces de transition et composants du parcours des gaz chauds. Chauffage industriel et traitement thermique: Tubes radiants, moufles, cornues et paniers de four pour le traitement à haute température. Traitement chimique: Composants des réacteurs et reformeurs à haute température où la résistance à l'oxydation est primordiale.
Les barres en Hastelloy X peuvent être usinées à l'aide de techniques adaptées aux alliages de nickel à haute résistance et à durcissement par écrouissage. Les meilleures pratiques impliquent l'utilisation de machines-outils rigides et puissantes, d'outils de coupe affûtés en carbure ou en céramique avec des angles de coupe positifs, des vitesses de coupe modérées à faibles, des vitesses d'avance régulières et positives pour travailler sous la surface durcie, et un liquide de refroidissement à haute pression pour contrôler la chaleur et l'évacuation des copeaux. Sa tendance à l'écrouissage nécessite d'éviter le logement de l'outil et d'utiliser des paramètres de coupe constants.
L'Hastelloy X est considéré comme soudable par des procédés courants tels que le soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW/TIG), le soudage à l'arc sous protection métallique (SMAW/Stick) et le soudage à l'arc sous gaz métallique (GMAW/MIG). Des métaux d'apport adaptés (par exemple, ERNiCrMo-2) sont généralement utilisés. Le traitement thermique après soudage est recommandé pour une résistance maximale à la corrosion et à l'oxydation dans la zone affectée thermiquement, en particulier pour les composants soumis à de fortes contraintes. Le traitement thermique standard pour les barres est un recuit de mise en solution à 1175°C (2150°F) suivi d'un refroidissement rapide pour dissoudre les phases secondaires et optimiser la ductilité.
Le prix des barres en Hastelloy X de Shanghai NC Metal Materials Co. est influencé par leur teneur en nickel, en chrome et en molybdène, ainsi que par le traitement spécialisé et les contrôles de qualité rigoureux requis pour les applications aérospatiales.
| Facteur de tarification | Impact sur le prix de référence | Orientations en matière de passation de marchés |
|---|---|---|
| Coûts des éléments d'alliage | Le nickel, le chrome et le molybdène sont des facteurs de coût importants. La teneur en cobalt, bien que plus faible, peut également influencer le prix en fonction des conditions du marché. | En tant qu'alliage à haute performance, son coût est justifié par ses capacités uniques à haute température. Les fluctuations de prix sont liées aux marchés des métaux de base. |
| Aérospatiale et qualité industrielle | Les barres fournies conformément à la norme AMS 5754 ou à d'autres spécifications aérospatiales, avec une traçabilité complète, un contrôle par ultrasons et des essais rigoureux, sont plus chères que les barres de qualité commerciale ASTM B435. | Spécifiez la norme exacte du matériau requise par la conception. Pour les pièces non critiques du four, la qualité commerciale peut être suffisante et plus rentable. |
| Taille des barres et procédé de fabrication | Les billettes forgées de grand diamètre pour les disques de turbine et les barres rectifiées de précision de petit diamètre ont des coûts de traitement plus élevés. La barre ronde standard laminée à chaud est la forme la plus économique pour l'usinage de composants généraux. | Optimiser la conception des pièces pour utiliser des tailles de stock standard. Tenir compte du coût total de l'usinage à partir d'une barre par rapport à un forgeage proche de la forme nette pour les pièces complexes. |
| Exigences en matière d'essais et de certification | Les essais supplémentaires tels que la rupture sous contrainte, le fluage, la fatigue à faible cycle ou l'évaluation non destructive approfondie (END) augmentent considérablement les coûts et les délais. | Définir l'ensemble des essais minimaux nécessaires. Pour de nombreuses applications, un rapport d'essai d'usine standard (MTR) conforme à la spécification du matériau est suffisant. |
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