Nimonic 90/UNS N07090/W. Nr. 2.4632/Alloy 90 bar

Il Nimonic 90, designato come UNS N07090 e numero di materiale W.Nr. 2.4632, è una superlega di nichel-cromo-cobalto indurente per precipitazione, rafforzata da alluminio e titanio. È una versione migliorata del Nimonic 80A, con l'aggiunta di cobalto per migliorare la resistenza alle alte temperature e al creep. Questa forma di barra è progettata per un servizio impegnativo a temperature fino a circa 920°C (1690°F) ed è un materiale fondamentale per la lavorazione e la forgiatura di componenti ad alta sollecitazione come pale di turbina, palette, dischi e elementi di fissaggio nelle turbine a gas aerospaziali e industriali.

Introduzione al Nimonic 90 (Lega 90)

Il Nimonic 90 rappresenta un passo avanti nella serie di leghe Nimonic, offrendo prestazioni superiori alle alte temperature rispetto al Nimonic 80A. L’aggiunta di cobalto garantisce un significativo rafforzamento per soluzione solida e migliora la stabilità strutturale della lega in caso di esposizione termica prolungata. Le barre in questa lega raggiungono un eccellente equilibrio tra elevata resistenza alla trazione e alla rottura per scorrimento, buona resistenza alla fatica e resistenza all’ossidazione. Si tratta di una scelta eccellente per componenti rotanti e statici nelle sezioni calde dei motori a turbina a gas, dove l’affidabilità in condizioni estreme è fondamentale.

Composizione chimica del Nimonic 90 Bar

Le migliori proprietà della barra di Nimonic 90 sono il risultato della sua composizione ottimizzata, che include il cobalto per le prestazioni a temperature elevate. Fornita da Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd., la barra soddisfa le specifiche aerospaziali più esigenti.

Proprietà meccaniche del Nimonic 90 Bar (trattato termicamente)

Le proprietà meccaniche delle barre Nimonic 90 si sviluppano attraverso il trattamento in soluzione e l'invecchiamento, ottenendo un'elevata resistenza adatta ai componenti di turbine più esigenti.

Valore tipico (condizione invecchiata)

Proprietà fisiche del Nimonic 90 Bar

Le proprietà fisiche dell'Alloy 90 sono in linea con le superleghe a base di nichel ad alte prestazioni.

Note / Condizioni

Specifiche standard, forme delle barre e dimensioni disponibili

Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. fornisce barre di Nimonic 90 principalmente come billette e barre di forgiatura per componenti aerospaziali ad alta integrità.

Applicazioni primarie del Nimonic 90 Bar Stock

I componenti lavorati o forgiati in barra Nimonic 90 sono essenziali nelle parti più calde e sollecitate delle turbine: Turbine a gas aerospaziali: Pale, palette, dischi e guarnizioni di turbine ad alta pressione nei motori a reazione militari e commerciali. Turbine a gas industriali: Pale di turbina, dischi e bulloni per unità di produzione di energia elettrica a terra. Elementi di fissaggio per alte temperature: Bulloni, prigionieri e dadi utilizzati nell'assemblaggio di turbine e altre strutture ad alta temperatura. Automotive e corse: Ruote e componenti per turbocompressori per applicazioni a prestazioni estreme.

Trattamento termico

Il Nimonic 90 richiede un trattamento termico preciso per sviluppare le sue proprietà ottimali ad alta temperatura: Trattamento della soluzione: Il trattamento viene solitamente eseguito a 1080 °C (1975 °F), con una fase di mantenimento seguita da un raffreddamento rapido (raffreddamento all’aria). Ciò provoca la dissoluzione degli elementi che formano la fase γ’ e l’omogeneizzazione della struttura. Trattamento dell'invecchiamento: Per ottenere proprietà ottimali si ricorre spesso a un processo di invecchiamento in due fasi, ad esempio a 700 °C per 16 ore, seguito da raffreddamento all’aria. Ciò determina la precipitazione di una dispersione fine e uniforme della fase gamma prime (γ’), che conferisce resistenza al materiale. Le barre e le billette vengono spesso fornite allo stato trattato in soluzione per la successiva forgiatura o lavorazione meccanica, con l’invecchiamento come fase finale.

Lavorazione e fabbricazione

La lavorazione della barra di Nimonic 90 è impegnativa ed è preferibile eseguirla allo stato solubilizzato prima dell'invecchiamento finale. Si tratta di una lega tenace e forte con un elevato tasso di incrudimento. Una lavorazione di successo richiede: macchine utensili estremamente rigide; utensili da taglio in carburo o ceramica di prima qualità; velocità di taglio da basse a moderate; avanzamenti costanti; refrigerante ad alta pressione per controllare il calore e l'indurimento da lavoro. La lavorazione in condizioni di invecchiamento completo è molto più difficile. La lega può essere forgiata entro un intervallo di temperatura specifico (1050-1150°C), ma richiede un controllo accurato.

Caratteristiche della saldatura

Il Nimonic 90 ha una saldabilità limitata. Come altre superleghe indurite per precipitazione, è suscettibile di cricche da deformazione e cricche da liquefazione nella zona termicamente alterata (ZTA). Le saldature, se assolutamente necessarie, devono essere eseguite in stato di solubilizzazione, utilizzando metalli d'apporto adeguati e controllando rigorosamente l'apporto di calore e la temperatura di interpass. Un trattamento termico completo post-saldatura (trattamento in soluzione + invecchiamento) è obbligatorio per ripristinare le proprietà, ma spesso non è praticabile. Per i componenti rotanti critici, come le pale delle turbine, la saldatura viene generalmente evitata a favore della lavorazione integrale o della fusione.

Prezzi di riferimento e fattori chiave di acquisto

Il prezzo delle barre di Nimonic 90 di Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. è influenzato in modo significativo dall'elevato contenuto di cobalto, che lo colloca in una categoria di costo superiore rispetto ai gradi privi di cobalto come il Nimonic 80A.