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Il Nimonic 80A, designato come UNS N07080 e numero di materiale W.Nr. 2.4952 / 2.4631, è una superlega di nichel-cromo indurente per precipitazione e...
La barra Nimonic 80A, designata come UNS N07080 e numero di materiale W.Nr. 2.4952 / 2.4631, è una superlega di nichel-cromo indurente per precipitazione, rafforzata da alluminio e titanio. È una lega per alte temperature ampiamente utilizzata, progettata per garantire un'eccellente resistenza allo scorrimento e all'ossidazione a temperature fino a circa 815°C (1500°F). Questa forma di barra è un materiale fondamentale per la lavorazione e la forgiatura di componenti critici come pale di turbine, elementi di fissaggio, valvole e molle ad alta temperatura in applicazioni aerospaziali, di produzione di energia e di turbine a gas industriali.
Il Nimonic 80A è una delle leghe Nimonic a indurimento per precipitazione di maggior successo e più affermate. Offre un aumento significativo della resistenza alle alte temperature rispetto alle leghe a soluzione solida come il Nimonic 75, grazie alla formazione di una fase gamma prime (γ’) coerente. La lega garantisce un eccellente equilibrio tra resistenza allo scorrimento, stabilità termica e lavorabilità. Il materiale in barre è fondamentale per la produzione di componenti che devono mantenere la resistenza sotto carico prolungato ad alte temperature, come le pale delle turbine sia nei motori aeronautici che nelle turbine terrestri.
Le proprietà ad alta temperatura della barra di Nimonic 80A derivano dalla sua composizione attentamente controllata, che enfatizza i formatori gamma primi. Fornita da Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd., la barra soddisfa le rigorose specifiche aerospaziali e industriali.
| Elemento | Percentuale (%) - Gamma tipica | Funzione primaria nella lega |
|---|---|---|
| Nichel (Ni) | Equilibrio (≥ 70,0) | Elemento di base; costituisce la matrice austenitica e favorisce la precipitazione di γ’. |
| Cromo (Cr) | 18.0 - 21.0 | Offre un'eccellente resistenza all'ossidazione e alla corrosione a caldo. |
| Titanio (Ti) | 1.8 – 2.7 | Elemento indurente primario; si combina con l’alluminio per formare la fase gamma prime (γ’) di rinforzo Ni₃(Al,Ti). |
| Alluminio (Al) | 1.0 – 1.8 | Elemento di indurimento co-primario; essenziale per la formazione di γ’. |
| Ferro (Fe) | 3,0 max | Elemento residuo; mantenuto basso per evitare la formazione di fasi dannose. |
| Cobalto (Co) | 2.0 max | Elemento residuo; può essere presente in alcune specifiche. |
| Carbonio (C) | 0,10 max | Controllato per formare carburi vantaggiosi ai bordi dei grani. |
| Manganese (Mn) | 1,0 max | Elemento residuo. |
| Silicio (Si) | 1,0 max | Elemento residuo. |
| Rame (Cu) | 0,2 max | Elemento residuo. |
| Boro (B) | 0,008 max | Aggiunta di tracce per rafforzare i confini dei grani. |
| Zirconio (Zr) | 0,10 max | Aggiunta di tracce per migliorare la duttilità alla rottura per scorrimento. |
Le proprietà meccaniche delle barre di Nimonic 80A si sviluppano attraverso il trattamento in soluzione e l'invecchiamento. La condizione di invecchiamento fornisce un'elevata resistenza adatta a componenti rotanti e statici.
Valore tipico (condizione invecchiata)
| Proprietà meccanica | Valore tipico (ricottura in soluzione) | Specifica pertinente (ad esempio, AMS) | |
|---|---|---|---|
| Resistenza alla trazione | ≥ 690 MPa (100 ksi) | ≥ 1000 MPa (145 ksi) | AMS 5666 (barre), AMS 5702 (pezzi fucinati) |
| Resistenza allo snervamento (offset 0,2%) | ≥ 275 MPa (40 ksi) | ≥ 620 MPa (90 ksi) | – |
| Allungamento in 2 pollici (50 mm) | ≥ 30% | ≥ 15% | – |
| Durezza (Rockwell) | ≤ 100 HRB | 28 – 38 HRC | – |
| Resistenza alla rottura per scorrimento (1000h) | N/D | ≈ 170 MPa (25 ksi) a 750°C (1380°F) | – |
Le proprietà fisiche della Lega 80A sono coerenti con quelle di altre superleghe al nichel-cromo.
Note / Condizioni
| Proprietà fisica | Valore a temperatura ambiente (20°C) | |
|---|---|---|
| Densità | 8,19 g/cm³ (0,296 lb/in³) | – |
| Intervallo di fusione | 1320 – 1365 °C (2410 – 2490 °F) | – |
| Calore specifico | ≈ 460 J/kg-°C (0,110 BTU/lb-°F) | A 100°C |
| Conduttività termica | 11,7 W/m-K (81,1 BTU-in/hr-ft²-°F) | A 100°C |
| Coefficiente medio di espansione termica | 13,0 μm/m-°C (7,2 μin/in-°F) | 20-100°C (68-212°F) |
| Resistività elettrica | 1,25 μΩ-m (49,2 μΩ-in) | A 20°C |
| Modulo di elasticità (trazione) | 214 GPa (31,0 x 10^6 psi) | A 20°C |
Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. fornisce barre di Nimonic 80A in varie forme e condizioni per la produzione di componenti ad alta temperatura.
| Forma del prodotto | Gamma di dimensioni standard | Specifiche standard fondamentali | Condizioni di fornitura comuni |
|---|---|---|---|
| Barre tonde (laminate a caldo/forgiate) | Da 10 mm (0,4″) a 300 mm (12″) di diametro | AMS 5666 (barre, UNS N07080), AMS 5702 (pezzi fucinati), BS HR 504, DIN 17752 (W.Nr. 2.4952/2.4631) | Ricottura in soluzione (condizione A), trattamento in soluzione e invecchiamento |
| Barra esagonale (per elementi di fissaggio) | Piatti trasversali da 6 mm a 50 mm | AMS 5666, BS HR 504 | Trattati con soluzioni e invecchiati |
| Barra quadrata | Larghezza da 10 mm a 50 mm | Specifiche del cliente | Ricotto in soluzione |
| Barra rifinita a freddo | Diametro da 5 a 100 mm | Per lavorazioni di precisione | Ricotto, trafilato a freddo e alleggerito dalle tensioni |
| Billet di forgiatura | Diametro da 100 a 400 mm | AMS 5702, specifiche del cliente | Soluzione trattata |
I componenti lavorati o forgiati in barra di Nimonic 80A sono fondamentali in ambienti ad alte sollecitazioni e temperature elevate: Turbine a gas aerospaziali: Pale di turbina, palette, dischi e guarnizioni rotanti nei motori a reazione militari e commerciali. Turbine a gas industriali: Lame, dischi e bulloni per turbine per la produzione di energia elettrica a terra. Elementi di fissaggio per alte temperature: Bulloni, prigionieri e dadi per turbine, caldaie e forni petrolchimici. Turbocompressori per autoveicoli: Ruote e alberi di turbina in applicazioni ad alte prestazioni. Applicazioni di valvole e molle: Valvole di scarico e molle ad alta temperatura.
Il Nimonic 80A richiede un trattamento termico specifico per ottenere le sue proprietà ottimali: Trattamento della soluzione: Riscaldamento a 1080 °C (1975 °F), mantenimento della temperatura, seguito da un raffreddamento rapido (in genere a contatto con l'aria). Questo processo provoca la dissoluzione degli elementi che formano la fase γ’ nella matrice. Trattamento dell'invecchiamento: Riscaldamento a 700-750 °C (1290-1380 °F) per 16 ore, seguito da raffreddamento all’aria. Questa fase determina la precipitazione di una dispersione fine e uniforme della fase gamma prime (γ’), che conferisce resistenza, in tutta la matrice. La barra viene spesso fornita allo stato di ricottura in soluzione per la lavorazione, con l’invecchiamento effettuato dopo la lavorazione meccanica.
La lavorazione delle barre di Nimonic 80A si effettua al meglio nella condizione più morbida, quella di solubilizzazione, prima dell'invecchiamento finale. In questo stato, si lavora in modo simile ad altre leghe a base di nichel, ma è tenace e si indurisce. Le raccomandazioni includono: impostazioni rigide della macchina, utensili in metallo duro affilati con spoglia positiva, velocità moderate, avanzamenti costanti e un'abbondante quantità di refrigerante. La lavorazione in condizioni di invecchiamento completo è difficile a causa dell'elevata resistenza e durezza, e richiede velocità più basse e impostazioni più rigide. La lega può essere forgiata alla temperatura di 1050-1150°C (1920-2100°F).
Il Nimonic 80A è considerato saldabile, ma con notevoli precauzioni a causa del suo indurimento per invecchiamento. Le saldature devono essere eseguite solo in condizioni di solubilizzazione. La lega è soggetta a cricche da deformazione nella zona termicamente alterata (ZTA). Pertanto, la saldatura richiede un attento controllo dell'apporto di calore, del preriscaldamento e del trattamento termico post-saldatura. Un trattamento termico completo post-saldatura (trattamento in soluzione + invecchiamento) è essenziale per ripristinare la resistenza alla corrosione e le proprietà meccaniche. Vengono utilizzati metalli d'apporto adeguati (ad esempio, ERNiCr-3 o tipi specifici di NiCr20Nb). A causa di queste complessità, la saldatura viene spesso evitata per le parti rotanti critiche.
Il prezzo delle barre di Nimonic 80A di Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. è influenzato dal contenuto di nichel e cromo, nonché dalla lavorazione specializzata richiesta per una lega che indurisce per precipitazione.
| Fattore prezzo | Impatto sul prezzo di riferimento | Guida all'approvvigionamento |
|---|---|---|
| Elementi di lega e lavorazione | L'elevato contenuto di nichel (≥70%) e cromo (~20%) è il fattore di costo di base. L'aggiunta controllata di alluminio e titanio e il trattamento termico obbligatorio aumentano i costi di produzione rispetto alle leghe a soluzione solida. | Il Nimonic 80A è un cavallo di battaglia economico tra le superleghe indurite per precipitazione, in grado di offrire prestazioni elevate per il suo prezzo, soprattutto per le applicazioni sulle pale delle turbine. |
| Condizione di trattamento termico | Le barre fornite in condizioni di trattamento completo con soluzione e invecchiamento hanno un prezzo superiore a quello del materiale trattato solo con soluzione. | Per i pezzi complessi, acquistare in condizione A, lavorare e poi invecchiare. Per i dispositivi di fissaggio o le lame standard, il materiale preinvecchiato è standard. |
| Specifiche aerospaziali | Le barre conformi alle norme AMS 5666 o AMS 5702, con tracciabilità e test completi, sono standard per il settore aerospaziale e comportano costi di garanzia della qualità. | Specificare l'esatta specifica AMS o del cliente richiesta. Questo non è negoziabile per i componenti critici per il volo. |
| Forma, dimensioni e test | Le barre di precisione per la lavorazione, le billette di forgiatura di grandi dimensioni e i materiali che richiedono test approfonditi di creep o stress-rupture sono voci di costo più elevate. | Definire chiaramente la forma e i test richiesti. Per molti pezzi non rotanti è sufficiente una barra standard con certificazione delle proprietà a temperatura ambiente. |
Siamo prezzo all'ingrosso di fabbrica, e i prezzi sono inferiori a 95% dei fornitori. Il nostro preventivo professionale vi aiuterà con il vostro progetto. Aspettando la nostra cooperazione a lungo termine. ）
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