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UNS N07016 및 재료 번호 W.Nr. 2.4969로 지정된 니모닉 PE16 바는 강수량으로 강화된 니켈-크롬-철 합금으로 ...
UNS N07016 및 재료 번호 W.Nr. 2.4969로 지정된 니모닉 PE16 바는 티타늄과 알루미늄을 첨가하여 강화된 침전 경화성 니켈-크롬-철 합금입니다. 고온 서비스를 위해 특별히 설계되어 우수한 크리프 저항성, 내산화성 및 가공성을 제공합니다. 이 바 스톡 형태는 최대 약 750°C(1380°F)의 온도에서 강도와 안정성이 요구되는 가스 터빈 엔진, 항공우주용 패스너 및 산업용 난방 애플리케이션의 부품 가공에 사용되는 핵심 소재입니다.
니모닉 PE16은 고온 성능과 제조성 사이의 균형을 제공하도록 설계된 니모닉 초합금 제품군에 속합니다. 일부 고강도 니모닉 합금에 비해 PE16은 용액 어닐링 상태에서 용접성과 성형성이 뛰어나면서도 노화를 통해 상당한 강도를 발휘합니다. 이 봉재는 산화성 대기의 고온에서 적당한 응력을 견뎌야 하는 판금 어셈블리, 케이스 및 기계 가공 부품을 제작하는 데 자주 사용됩니다.
니모닉 PE16 바의 특성은 니켈-크롬 베이스에 비용 효율성을 위해 철을 첨가하고 경화를 위해 티타늄과 알루미늄을 제어적으로 첨가한 데서 비롯됩니다. 상하이 NC 금속 재료 유한공사에서 공급하는 이 봉재는 항공우주 및 산업 사양을 준수합니다.
| 요소 | 백분율 (%) – 일반적인 범위 | 합금의 주요 기능 |
|---|---|---|
| 니켈(Ni) | 잔액(≥ 42.0) | 기본 원소; 오스테나이트 매트릭스를 형성하고 내산성을 부여하며, γ’ 상의 침전을 촉진한다. |
| 크롬(Cr) | 15.0 - 17.0 | 고온에서 산화 및 고온 부식에 대한 내성을 제공합니다. |
| 철(Fe) | 33.0 – 37.0 | 중요한 구성 성분으로 제작성을 향상하고 비용을 제어하며 고체 솔루션 강도에 기여합니다. |
| 티타늄(Ti) | 1.2 – 1.7 | 주요 경화 원소; 알루미늄 및 니켈과 결합하여 시효 과정에서 강화상인 감마 프라임(γ’) 상 Ni3(Al,Ti)을 형성한다. |
| 알루미늄(Al) | 1.0 – 1.6 | 공동 주 경화 요소; γ’ 형성에 필수적이다. |
| 몰리브덴(Mo) | 2.8 – 3.4 | 고체 솔루션 강화 및 고온 크리프 강도를 향상시킵니다. |
| 탄소(C) | 최대 0.12 | 입자 경계 강도를 위해 유익한 탄화물을 형성하도록 제어합니다. |
| 붕소(B) | 최대 0.005 | 그레인 경계를 강화하는 추적 추가. |
| 망간(Mn) | 최대 1.0 | 잔여 요소. |
| 실리콘(Si) | 최대 1.0 | 잔여 요소. |
| 구리(Cu) | 최대 0.20 | 잔여 요소. |
니모닉 PE16 바의 기계적 특성은 용액 처리 및 노화를 통해 개발됩니다. 봉강은 일반적으로 후속 성형 및 가공을 위해 용액 어닐링 처리된 상태로 공급됩니다.
일반 값(노화 상태)
| 기계적 특성 | 일반 값(용액 어닐링) | 관련 사양 | |
|---|---|---|---|
| 인장 강도 | ≥ 690MPa(100ksi) | ≥ 930MPa(135ksi) | 항공우주/산업 표준 |
| 항복 강도(0.2% 오프셋) | ≥ 310MPa(45ksi) 이상 | ≥ 620MPa(90ksi) | – |
| 2인치(50mm) 신장률 | ≥ 30% | ≥ 15% | – |
| 경도(로크웰) | ≤ 100 HRB | 28–38 HRC | – |
| 크리프 강도(1000시간 파열) | N/A | 700°C에서 ≈ 170MPa(25ksi) | – |
합금 PE16의 물리적 특성은 고온 시스템에서 설계할 때 중요합니다.
참고 / 조건
| 물리적 속성 | 실온(20°C/68°F)에서의 값 | |
|---|---|---|
| 밀도 | 8.0g/cm³(0.289lb/in³) | – |
| 녹는 범위 | 1360 – 1410°C (2480 – 2570°F) | – |
| 비열 | ≈ 460 J/kg-°C(0.110 BTU/lb-°F) | 100°C에서 |
| 열 전도성 | 11.7W/m-K(81.1BTU-in/hr-ft²-°F) | 100°C에서 |
| 평균 열팽창 계수 | 14.5μm/m-°C(8.1μin/in-°F) | 20~100°C(68~212°F) |
| 전기 저항 | 1.10μΩ-m(43.3μΩ-in) | 20°C 기준 |
| 탄성 계수(인장) | 206 GPa(29.9 x 10^6 psi) | 20°C 기준 |
상하이 NC 금속 재료 유한회사는 주로 항공우주 및 고온 엔지니어링 사양에 니모닉 PE16 봉강을 공급합니다.
| 제품 양식 | 표준 크기 범위 | 주요 표준 사양 | 공통 공급 조건 |
|---|---|---|---|
| 원형 봉재(열간 압연/단조) | 직경 10mm (0.4″) ~ 250mm (10″) | AMS 5701(바), AMS 5700(단조품), UNS N07016, DIN 17752(W.Nr. 2.4969) | 용액 어닐링(조건 A), 용액 처리 및 숙성 |
| 육각 막대 | 평면 10mm~50mm | AMS 5701 | 솔루션 어닐링 |
| 스퀘어 바 | 10mm ~ 50mm 너비 | 고객 사양 | 솔루션 어닐링 |
| 콜드 마감 바 | 직경 5mm ~ 80mm | AMS 5701(콜드 드로잉/연마) | 솔루션 어닐링, 냉간 인발 및 스트레스 완화 |
| 단조 빌렛 | 직경 100mm ~ 350mm | AMS 5700, 고객 단조 사양 | 처리된 솔루션 |
니모닉 PE16 바의 가공 또는 단조 부품은 고온, 중간 정도의 응력 환경에서 사용됩니다: 항공우주: 터빈 케이스, 연소실 구성품, 애프터버너 부품, 고온 패스너 및 볼트. 산업용 가스 터빈: 연소기 라이너, 전환 덕트 및 볼트. 차량용 터보차저: 터빈 하우징 및 구성품. 산업용 난방: 고온 용광로용 고정 장치, 브래킷 및 지지 구조물. 원자력 공학: 가스 냉각 원자로를 위한 선별된 구성 요소.
Nimonic PE16은 표준 열처리 과정을 통해 이러한 특성을 달성합니다: 솔루션 처리: 1080~1120°C(1975~2050°F)까지 가열한 후, 이 온도를 유지한 뒤 급속 냉각(공기 또는 오일 담금질)을 실시합니다. 이를 통해 γ’ 상을 형성하는 원소들이 용해됩니다. 노화 치료: 700~750°C(1290~1380°F)로 16시간 동안 가열한 후, 공기 냉각한다. 이를 통해 미세하고 강도를 높이는 γ’ 상이 석출된다. 이 합금은 종종 용체화 어닐링 상태에서 가공(용접, 성형)되며, 노화 처리는 최종 단계로 수행됩니다.
니모닉 PE16 바 가공은 용액 어닐링 상태에서 가장 잘 수행됩니다. 이 소재는 견고하고 가공 경화성이 뛰어난 합금입니다. 권장 사항: 견고한 설정, 포지티브 레이크가 있는 날카로운 초경 공구, 적당한 속도, 일관된 이송, 충분한 절삭유 사용 등이 있습니다. 가공성은 다른 니켈 기반 초합금과 유사합니다. 어닐링 상태의 성형성이 뛰어나 노화 전 복잡한 냉간 성형 작업이 가능합니다.
니모닉 PE16의 주요 장점은 다른 침전 경화 초합금에 비해 용접성이 뛰어나다는 점입니다. 용액 어닐링 상태에서 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW/TIG) 및 기타 공정을 사용하여 용접할 수 있으며 용접 후 열처리 균열 경향이 강하지 않습니다. 일치하는 필러 금속(예: NiCr20Nb) 또는 과합금 필러가 사용됩니다. 용접 영역에서 최적의 특성을 회복하려면 전체 용접 후 열처리(용액 처리 + 에이징)가 필요하며, 이는 다른 합금보다 낮은 감도로 인해 PE16에서 더 실현 가능성이 높습니다.
상하이 NC 금속 재료 유한회사의 니모닉 PE16 봉강 가격은 니켈 및 크롬 함량, 특수 열처리, 항공우주 등급 품질에 영향을 받습니다.
| 가격 요소 | 기준 가격에 미치는 영향 | 조달 지침 |
|---|---|---|
| 합금 원소 비용 | 니켈과 크롬은 중요한 원가 요인입니다. 티타늄과 알루미늄의 추가도 영향을 미칩니다. | PE16은 종종 단조 니켈 초합금 제품군 내에서 비용 효율적인 선택이 되며, 특성과 가공성의 균형이 잘 잡혀 있습니다. |
| 열처리 조건 | 용액 처리 및 숙성된 상태로 공급되는 바는 추가 열처리로 인해 가격이 더 비쌉니다. | 복잡한 가공 어셈블리의 경우 용액 어닐링 상태로 구매하여 가공한 다음 숙성합니다. 단순 가공 부품의 경우 사전 에이징된 봉재가 더 편리할 수 있습니다. |
| 항공우주 사양(AMS) | 완전한 추적성과 테스트를 갖춘 AMS 5701을 준수하는 바는 상용 등급 소재보다 프리미엄을 자랑합니다. | 필요한 정확한 규격을 명시하십시오. “AMS 5701 조건 A”는 후속 성형 및 노화 처리가 필요한 항공우주 부품에 대해 흔히 사용되는 명칭입니다. |
| 양식, 크기 및 테스트 | 정밀 냉간 가공 봉재와 대형 단조 빌릿은 비용이 더 많이 듭니다. 광범위한 테스트(크리프, 응력 파열)는 상당한 비용을 추가합니다. | 일반 가공에는 표준 열연 봉강을 사용합니다. 필요한 테스트 패키지를 명확하게 정의합니다. 많은 응용 분야의 경우 표준 기계적 물성 및 화학 인증으로 충분합니다. |
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