Nimonic 105/N12105/W. Nr. 2.4634/Barra de liga 105

A barra Nimonic 105, designada como UNS N12105 e número de material W.Nr. 2.4634, é uma superliga de níquel-crómio-cobalto reforçada por adições de molibdénio, alumínio e titânio. Foi concebida para uma excecional resistência a altas temperaturas e resistência à fluência, o que a torna adequada para os componentes de secção quente mais exigentes dos motores de turbina a gás, particularmente peças rotativas que funcionam a temperaturas até cerca de 950°C (1740°F). Esta forma de barra é um material essencial para maquinar e forjar lâminas de turbinas, discos e outros componentes de alta tensão na indústria aeroespacial e na produção de energia industrial.

Introdução ao Nimonic 105 (Liga 105)

O Nimonic 105 representa uma classe de superligas à base de níquel forjadas de alto desempenho, concebidas para aplicações exigentes em condições de altas temperaturas e elevadas tensões. Combina o reforço por solução sólida proveniente do cobalto e do molibdénio com o endurecimento por precipitação proveniente dos formadores da fase gama-prime (γ’), nomeadamente o alumínio e o titânio. A liga é conhecida pela sua excelente resistência à deformação por fluência e à ruptura a longo prazo, bem como pela boa resistência à oxidação. As barras e os lingotes constituem matéria-prima essencial para a produção de peças rotativas críticas nas fases mais quentes das turbinas.

Composição química da barra de Nimonic 105

A extraordinária capacidade de alta temperatura da barra Nimonic 105 é conseguida através de uma composição complexa de vários elementos. Fornecido pela Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd., o stock de barras é produzido de acordo com especificações aeroespaciais precisas para garantir um desempenho consistente.

Propriedades mecânicas da barra de Nimonic 105 (tratada termicamente)

As propriedades mecânicas da barra Nimonic 105 são desenvolvidas através de um rigoroso processo de tratamento térmico de solução e de envelhecimento. A sua resistência a altas temperaturas, nomeadamente a resistência à fluência, é a sua caraterística determinante.

Resistência chave a altas temperaturas

Propriedades físicas da barra de Nimonic 105

As propriedades físicas da liga 105 são fundamentais para a conceção de máquinas rotativas de alta temperatura.

Notas / Estado

Especificações padrão, formas de barras e tamanhos disponíveis

Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. fornece barras de Nimonic 105 principalmente como biletes e barras de forjamento para componentes de turbinas aeroespaciais.

Aplicações primárias do material em barra Nimonic 105

Os componentes forjados ou maquinados a partir de barras de Nimonic 105 são utilizados nos locais mais críticos a altas temperaturas: Turbinas a gás aeroespaciais: Lâminas de turbina de alta pressão, palhetas, discos (forjados) e vedantes rotativos em motores a jato militares e comerciais mais antigos. Turbinas de gás industriais: Lâminas e discos de turbina para turbinas terrestres de produção de eletricidade. Componentes de motores de foguetões: Peças selecionadas para altas temperaturas.

Tratamento térmico

O Nimonic 105 requer um tratamento térmico preciso em várias etapas para desenvolver as suas propriedades: Tratamento de soluções: Normalmente realizado a 1150-1180 °C (2100-2155 °F), seguido de um arrefecimento rápido (em óleo ou com ar forçado). Este processo dissolve a fase γ’ e outros compostos. Envelhecimento primário: É comum um processo de envelhecimento em duas fases, por exemplo, a 1050 °C durante 4 horas (arrefecimento ao ar), seguido de 700-750 °C durante 16 horas (arrefecimento ao ar). Esta precipitação cuidadosamente controlada permite obter o tamanho e a distribuição ideais das partículas γ’ para garantir resistência a altas temperaturas e resistência à deformação por fluência.

Maquinação e fabrico

A maquinagem de barras de Nimonic 105, especialmente no estado envelhecido, é extremamente difícil devido à sua elevada resistência, dureza e tendência para endurecer. É considerada uma das superligas mais difíceis de maquinar. Uma maquinação bem sucedida requer: máquinas-ferramentas extremamente rígidas e potentes; ferramentas de corte de carboneto ou cerâmica de qualidade superior; velocidades de corte muito baixas; taxas de avanço moderadas a elevadas; e sistemas de refrigeração de alta pressão. Os componentes mais críticos são produzidos através de forjamento quase em forma de rede a partir de biletes para minimizar a quantidade de maquinação difícil necessária.

Caraterísticas de soldadura

O Nimonic 105 é geralmente considerado como tendo uma fraca soldabilidade. O seu elevado teor de alumínio e titânio e a forte resposta de endurecimento por envelhecimento tornam-no altamente suscetível à fissuração por deformação e à fissuração por liquefação na zona afetada pelo calor (HAZ) durante a soldadura por fusão. Por este motivo, a soldadura é normalmente evitada em componentes rotativos críticos. Podem ser utilizados métodos de união alternativos, como a soldadura por inércia ou por fricção linear para conjuntos de discos. Qualquer soldadura requer tratamentos térmicos extensivos antes e depois da soldadura e é realizada apenas sob procedimentos rigorosamente controlados.

Preços de referência e principais factores de compra

O preço da barra Nimonic 105 da Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. está entre os mais elevados das superligas forjadas, reflectindo a sua composição complexa e aplicação especializada.