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

La barre Nimonic 105, désignée par UNS N12105 et le numéro de matériau W.Nr. 2.4634, est un superalliage nickel-chrome-cobalt renforcé par des ajouts de molybdène, d'aluminium et de titane. Il est conçu pour offrir une résistance exceptionnelle à haute température et au fluage, ce qui le rend adapté aux composants les plus exigeants de la section chaude des moteurs à turbine à gaz, en particulier les pièces rotatives fonctionnant à des températures allant jusqu'à environ 950°C (1740°F). Cette forme de barre est un matériau essentiel pour l'usinage et le forgeage des pales de turbines, des disques et d'autres composants soumis à de fortes contraintes dans l'aérospatiale et la production industrielle d'énergie.

Introduction au Nimonic 105 (alliage 105)

Le Nimonic 105 fait partie d’une classe de superalliages à base de nickel corroyés hautement performants, conçus pour des applications extrêmes à haute température et soumises à de fortes contraintes. Il combine le renforcement par solution solide apporté par le cobalt et le molybdène avec le durcissement par précipitation induit par l’aluminium et le titane, qui forment la structure gamma prime (γ’). Cet alliage est réputé pour son excellente résistance au fluage et à la rupture à long terme, ainsi que pour sa bonne résistance à l’oxydation. Les barres et les billettes constituent des matières premières indispensables à la fabrication de pièces rotatives critiques destinées aux étages les plus chauds des turbines.

Composition chimique de la barre Nimonic 105

La capacité exceptionnelle de résistance aux hautes températures de la barre Nimonic 105 est obtenue grâce à une composition complexe de plusieurs éléments. Fournies par Shanghai NC Metal Materials Co, Ltd, ces barres sont produites selon des spécifications aérospatiales précises afin de garantir des performances constantes.

Propriétés mécaniques de la barre Nimonic 105 (traitée thermiquement)

Les propriétés mécaniques de la barre Nimonic 105 sont développées par un processus rigoureux de traitement thermique de mise en solution et de vieillissement. La résistance à haute température, en particulier la résistance au fluage, est sa caractéristique principale.

Principale résistance aux hautes températures

Propriétés physiques de la barre Nimonic 105

Les propriétés physiques de l'alliage 105 sont essentielles pour la conception des machines tournantes à haute température.

Notes / Condition

Spécifications standard, formes de barres et dimensions disponibles

Shanghai NC Metal Materials Co. Ltd. fournit des barres de Nimonic 105 principalement sous forme de billettes et de barres de forgeage pour les composants de turbines aérospatiales.

Applications primaires de la barre Nimonic 105

Les composants forgés ou usinés à partir de barres Nimonic 105 sont utilisés dans les endroits les plus critiques à haute température : Turbines à gaz pour l'aérospatiale: Aubes de turbine haute pression, aubes, disques (pièces forgées) et joints rotatifs dans les moteurs à réaction militaires et les anciens moteurs commerciaux. Turbines à gaz industrielles: Aubes et disques de turbine pour les turbines de production d'électricité terrestres. Composants du moteur-fusée: Pièces sélectionnées à haute température.

Traitement thermique

Le Nimonic 105 nécessite un traitement thermique précis en plusieurs étapes pour développer ses propriétés : Traitement des solutions: Ce traitement est généralement effectué à une température comprise entre 1 150 et 1 180 °C (2 100 et 2 155 °F), puis suivi d'un refroidissement rapide (trempe à l'huile ou à l'air forcé). Cela permet de dissoudre la phase γ’ et d'autres composés. Vieillissement primaire: On recourt généralement à un processus de vieillissement en deux étapes, par exemple à 1 050 °C pendant 4 heures (refroidissement à l'air), suivi d'une étape à 700-750 °C pendant 16 heures (refroidissement à l'air). Cette précipitation soigneusement contrôlée permet d’obtenir une taille et une répartition optimales des particules γ’ pour garantir une résistance à haute température et une résistance au fluage.

Usinage et fabrication

L'usinage des barres de Nimonic 105, en particulier à l'état vieilli, est extrêmement difficile en raison de leur résistance élevée, de leur dureté et de leur tendance à l'écrouissage. Il est considéré comme l'un des superalliages les plus difficiles à usiner. Un usinage réussi nécessite des machines-outils extrêmement rigides et puissantes, des outils de coupe en carbure ou en céramique de première qualité, des vitesses de coupe très faibles, des vitesses d'avance modérées à élevées et des systèmes de refroidissement à haute pression. La plupart des composants critiques sont produits par forgeage à partir de billettes, afin de minimiser les opérations d'usinage difficiles.

Caractéristiques du soudage

Le Nimonic 105 est généralement considéré comme peu soudable. Sa teneur élevée en aluminium et en titane et sa forte réaction de durcissement par vieillissement le rendent très sensible à la fissuration par déformation et à la fissuration par liqueur dans la zone affectée thermiquement (ZAT) pendant le soudage par fusion. C'est pourquoi le soudage est généralement évité pour les composants rotatifs critiques. D'autres méthodes d'assemblage, telles que le soudage par inertie ou par friction linéaire pour les assemblages de disques, peuvent être utilisées. Tout soudage nécessite des traitements thermiques importants avant et après la soudure et n'est effectué que dans le cadre de procédures strictement contrôlées.

Prix de référence et facteurs clés d'achat

Le prix de la barre Nimonic 105 de Shanghai NC Metal Materials Co. est l'un des plus élevés pour les superalliages corroyés, ce qui reflète sa composition complexe et son application spécialisée.