

Пруток Nimonic 80A, обозначаемый как UNS N07080 и номер материала W.Nr. 2.4952 / 2.4631, представляет собой никель-хромовый суперсплав с осадочной твердостью, прочностью...
Пруток Nimonic 80A, обозначаемый как UNS N07080 и номер материала W.Nr. 2.4952 / 2.4631, представляет собой никель-хромовый суперсплав, упрочненный алюминием и титаном. Это широко используемый высокотемпературный сплав, обладающий превосходной прочностью при ползучести и стойкостью к окислению при температурах примерно до 815°C (1500°F). Этот пруток является основным материалом для обработки и ковки критических компонентов, таких как лопатки турбин, крепеж, клапаны и высокотемпературные пружины в аэрокосмической промышленности, энергетике и промышленных газовых турбинах.

Nimonic 80A — один из наиболее успешных и широко применяемых сплавов серии Nimonic, подвергающихся преципитационному упрочнению. Благодаря образованию когерентной фазы гамма-прайм (γ’) он обеспечивает значительное повышение прочности при высоких температурах по сравнению со сплавами на основе твердого раствора, такими как Nimonic 75. Сплав обеспечивает превосходный баланс сопротивления ползучести, термической стабильности и технологичности. Прокат из этого сплава незаменим для изготовления деталей, которые должны сохранять прочность при длительной нагрузке при высоких температурах, таких как лопатки турбин как в авиационных двигателях, так и в наземных турбинах.
Высокотемпературные свойства прутка Nimonic 80A обусловлены его тщательно контролируемым составом, в котором особое внимание уделяется гамма-праймерам. Поставляемый компанией Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd., пруток соответствует строгим аэрокосмическим и промышленным спецификациям.
| Элемент | Процент (%) — типичный диапазон | Основная функция в сплаве |
|---|---|---|
| Никель (Ni) | Равновесие (≥ 70,0) | Основной элемент; образует аустенитную матрицу и способствует выделению γ’-фазы. |
| Хром (Cr) | 18.0 - 21.0 | Обеспечивает превосходную устойчивость к окислению и горячей коррозии. |
| Титан (Ti) | 1.8 – 2.7 | Основной упрочняющий элемент; в сочетании с алюминием образует упрочняющую фазу гамма-прайм (γ’) Ni₃(Al,Ti). |
| Алюминий (Al) | 1.0 – 1.8 | Со-основной элемент отверждения; необходим для образования γ’-фазы. |
| Железо (Fe) | 3.0 макс. | Остаточный элемент; поддерживается на низком уровне во избежание образования вредных фаз. |
| Кобальт (Co) | 2.0 макс. | Остаточный элемент; может присутствовать в некоторых спецификациях. |
| Углерод (C) | 0.10 макс. | Контролируется для образования полезных карбидов на границе зерен. |
| Марганец (Mn) | 1.0 макс. | Остаточный элемент. |
| Кремний (Si) | 1.0 макс. | Остаточный элемент. |
| Медь (Cu) | 0,2 макс. | Остаточный элемент. |
| Бор (B) | 0,008 макс. | Добавление следов для укрепления границ зерен. |
| Цирконий (Zr) | 0.10 макс. | Добавление следов для улучшения пластичности при разрыве при ползучести. |
Механические свойства прутка Nimonic 80A развиваются благодаря обработке растворами и старению. Состаренное состояние обеспечивает высокую прочность, подходящую для вращающихся и статических компонентов.
Типичное значение (старое состояние)
| Механические свойства | Типичное значение (отожженный раствор) | Соответствующая спецификация (например, AMS) | |
|---|---|---|---|
| Прочность на разрыв | ≥ 690 МПа (100 ksi) | ≥ 1000 МПа (145 кси) | AMS 5666 (пруток), AMS 5702 (поковки) |
| Предел текучести (смещение 0,2%) | ≥ 275 МПа (40 ksi) | ≥ 620 МПа (90 ksi) | – |
| Удлинение в 2 дюйма (50 мм) | ≥ 30% | ≥ 15% | – |
| Твердость (по Роквеллу) | ≤ 100 HRB | 28–38 HRC | – |
| Прочность при разрыве при ползучести (1000 ч) | Н/Д | ≈ 170 МПа (25 кси) при 750°C (1380°F) | – |
Физические свойства сплава 80A соответствуют другим никель-хромовым суперсплавам.
Примечания / Состояние
| Физические свойства | Значение при комнатной температуре (20°C / 68°F) | |
|---|---|---|
| Плотность | 8,19 г/см³ (0,296 фунт/дюйм³) | – |
| Диапазон плавления | 1320–1365 °C (2410–2490 °F) | – |
| Удельная теплота | ≈ 460 Дж/кг-°C (0,110 BTU/фунт-°F) | При 100°C |
| Теплопроводность | 11,7 Вт/м-К (81,1 БТЕ-ин/час-фут²-°F) | При 100°C |
| Средний коэффициент теплового расширения | 13,0 мкм/м-°C (7,2 мкн/в-°F) | 20-100°C (68-212°F) |
| Электрическое сопротивление | 1,25 мкΩ-м (49,2 мкΩ-в) | При 20°C |
| Модуль упругости (растяжение) | 214 ГПа (31,0 x 10^6 psi) | При 20°C |
Компания Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. поставляет пруток Nimonic 80A в различных формах и состояниях для производства высокотемпературных деталей.
| Форма продукта | Стандартный диапазон размеров | Основные стандартные характеристики | Общие условия поставки |
|---|---|---|---|
| Круглый пруток (горячекатаный/кованый) | Диаметр от 10 мм (0,4 дюйма) до 300 мм (12 дюймов) | AMS 5666 (пруток, UNS N07080), AMS 5702 (поковки), BS HR 504, DIN 17752 (W.Nr. 2.4952/2.4631) | Отжиг в растворе (состояние A), обработка в растворе и старение |
| Шестигранный прут (для крепежа) | Плоскости от 6 мм до 50 мм | AMS 5666, BS HR 504 | Обработанный раствором и состаренный |
| Квадратный бар | Ширина от 10 мм до 50 мм | Технические требования заказчика | Отжиг в растворе |
| Холодный готовый пруток | Диаметр от 5 мм до 100 мм | Для прецизионной обработки | Отжиг в растворе, холодная вытяжка и снятие напряжения |
| Кованая заготовка | Диаметр от 100 мм до 400 мм | AMS 5702, спецификации заказчика | Обработанный раствор |
Обработанные или кованые детали из прутка Nimonic 80A крайне важны в условиях высоких нагрузок и повышенных температур: Газовые турбины для аэрокосмической промышленности: Турбинные лопатки, лопасти, диски и вращающиеся уплотнения в военных и коммерческих реактивных двигателях. Промышленные газовые турбины: Лопатки, диски и болты для турбин наземных электростанций. Высокотемпературный крепеж: Болты, шпильки и гайки для использования в турбинах, котлах и нефтехимических печах. Автомобильные турбокомпрессоры: Турбинные колеса и валы в высокопроизводительных системах. Применение клапанов и пружин: Выхлопные клапаны и высокотемпературные пружины.
Nimonic 80A требует специальной термической обработки для достижения оптимальных свойств: Лечение раствором: Нагрев до 1080 °C (1975 °F), выдержка, а затем быстрое охлаждение (как правило, на воздухе). В результате элементы, образующие γ’-фазу, растворяются в матрице. Лечение старения: Нагрев до 700–750 °C (1290–1380 °F) в течение 16 часов, затем охлаждение на воздухе. На этом этапе происходит осаждение мелкой, однородной дисперсии упрочняющей фазы гамма-прайм (γ’) по всей матрице. Для изготовления профилей часто поставляются в состоянии отжига в растворе, а старение проводится после механической обработки.
Обработку прутка Nimonic 80A лучше всего выполнять в более мягком состоянии, отожженном в растворе до окончательного старения. В этом состоянии он обрабатывается так же, как и другие сплавы на основе никеля, но отличается прочностью и упрочнением. Рекомендации включают в себя: жесткую настройку станка; острые твердосплавные инструменты с положительной граблиной; умеренные скорости; равномерные подачи; достаточное количество охлаждающей жидкости. Обработка в полностью состаренном состоянии затруднена из-за высокой прочности и твердости, что требует более низких скоростей и более жестких настроек. Сплав поддается ковке в диапазоне температур 1050-1150°C (1920-2100°F).
Nimonic 80A считается пригодным для сварки, но с существенными предосторожностями из-за его возрастного упрочнения. Сварка должна выполняться только в отожженном состоянии. Сплав подвержен деформационно-стареющему растрескиванию в зоне термического влияния (HAZ). Поэтому сварка требует тщательного контроля подачи тепла, предварительного нагрева и послесварочной термообработки. Полная послесварочная термообработка (обработка раствором + старение) необходима для восстановления коррозионной стойкости и механических свойств. Используются соответствующие присадочные металлы (например, ERNiCr-3 или специальные типы NiCr20Nb). Из-за этих сложностей сварка часто не применяется для критических вращающихся деталей.
На цену прутка Nimonic 80A от Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. влияет содержание в нем никеля и хрома, а также специализированная обработка, необходимая для сплава, упрочняемого осадком.
| Фактор ценообразования | Влияние на справочную цену | Руководство по закупкам |
|---|---|---|
| Легирующие элементы и их обработка | Высокое содержание никеля (≥70%) и хрома (~20%) является основным фактором стоимости. Контролируемые добавки алюминия и титана и обязательная термообработка увеличивают стоимость производства по сравнению со сплавами на основе твердых растворов. | Nimonic 80A - экономически эффективная рабочая лошадка среди суперсплавов с осадковой закалкой, предлагающая высокие характеристики за свою цену, особенно для лопаток турбин. |
| Условия термической обработки | Пруток, поставляемый в полностью обработанном раствором и состаренном состоянии, стоит дороже, чем материал, отожженный только в растворе. | Для сложных деталей приобретайте материал в состоянии A, обрабатывайте, а затем старьте. Для стандартных крепежей или лезвий стандартно используется предварительно состаренный материал. |
| Аэрокосмическая спецификация | Прутки, соответствующие стандартам AMS 5666 или AMS 5702 с полной прослеживаемостью и испытаниями, являются стандартом для аэрокосмической промышленности и несут соответствующие расходы на обеспечение качества. | Укажите точное соответствие требованиям AMS или спецификации заказчика. Это не подлежит обсуждению для критически важных для полета компонентов. |
| Форма, размер и испытания | Прецизионный пруток для механической обработки, большие кузнечные заготовки, а также материалы, требующие серьезных испытаний на ползучесть или разрушение под напряжением, являются более дорогостоящими изделиями. | Четко определите требуемую форму и испытания. Для многих невращающихся деталей достаточно стандартного прутка с сертификацией свойств при комнатной температуре. |
Мы являемся фабрикой оптовых цен, и цены ниже, чем у 95% поставщиков. Наши профессиональные предложения помогут вам с вашим проектом. Ожидаем нашего долгосрочного сотрудничества. )