

Nimonic 90 bar, được chỉ định là UNS N07090 và số vật liệu W.Nr. 2.4632, là một hợp kim siêu bền nickel-chromium-cobalt có khả năng cứng hóa bằng kết tủa…
Nimonic 90 bar, được chỉ định là UNS N07090 và số vật liệu W.Nr. 2.4632, là một hợp kim siêu bền nickel-chromium-cobalt có khả năng cứng hóa bằng kết tủa, được gia cường bằng nhôm và titan. Đây là phiên bản cải tiến của Nimonic 80A, với việc bổ sung cobalt để nâng cao độ bền ở nhiệt độ cao và khả năng chống biến dạng do nhiệt. Dạng thanh này được thiết kế cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe ở nhiệt độ lên đến khoảng 920°C (1690°F) và là vật liệu quan trọng cho gia công và rèn các bộ phận chịu tải cao như cánh tuabin, cánh hướng, đĩa và bulong trong tuabin khí hàng không vũ trụ và công nghiệp.

Nimonic 90 là một bước tiến trong dòng hợp kim Nimonic, mang lại khả năng chịu nhiệt độ cao vượt trội so với Nimonic 80A. Việc bổ sung coban giúp tăng cường đáng kể độ bền nhờ cơ chế dung dịch rắn và cải thiện tính ổn định cấu trúc của hợp kim khi tiếp xúc với nhiệt trong thời gian dài. Thanh hợp kim này đạt được sự cân bằng tuyệt vời giữa độ bền kéo và độ bền đứt do trượt cao, khả năng chống mỏi tốt và khả năng chống oxy hóa. Đây là lựa chọn hàng đầu cho các bộ phận quay và tĩnh trong các bộ phận làm việc ở nhiệt độ cao của động cơ tuabin khí, nơi độ tin cậy trong điều kiện khắc nghiệt là yếu tố quan trọng hàng đầu.
Các tính chất được cải thiện của thanh Nimonic 90 là kết quả của thành phần được tối ưu hóa, bao gồm coban để nâng cao hiệu suất ở nhiệt độ cao. Thanh vật liệu này được cung cấp bởi Công ty TNHH Vật liệu Kim loại NC Thượng Hải và đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe của ngành hàng không vũ trụ.
| Yếu tố | Tỷ lệ phần trăm (%) – Phạm vi điển hình | Chức năng chính trong hợp kim |
|---|---|---|
| Niken (Ni) | Cân bằng (≥ 55,0) | Nguyên tố cơ bản; tạo nên ma trận austenit và hỗ trợ quá trình kết tủa γ’. |
| Crom (Cr) | 18,0 – 21,0 | Cung cấp khả năng chống oxy hóa và ăn mòn nhiệt tuyệt vời. |
| Coban (Co) | 15,0 – 21,0 | Thành phần chính; cung cấp khả năng tăng cường cấu trúc rắn mạnh mẽ, nâng cao khả năng chống biến dạng nhiệt độ cao và cải thiện tính ổn định cấu trúc vi mô. |
| Titanium (Ti) | 2,0 – 3,0 | Yếu tố làm cứng chính; kết hợp với nhôm để tạo thành pha gamma prime (γ’) Ni₃(Al,Ti) có tác dụng tăng cường độ cứng. |
| Nhôm (Al) | 1,0 – 2,0 | Yếu tố làm cứng đồng chính; không thể thiếu cho quá trình hình thành γ’. |
| Sắt (Fe) | 3.0 tối đa | Yếu tố dư; được duy trì ở mức thấp. |
| Cacbon (C) | 0,13 tối đa | Được kiểm soát để hình thành các carbide có lợi tại các ranh giới hạt. |
| Mangan (Mn) | 1.0 tối đa | Phần dư. |
| Silicon (Si) | 1.0 tối đa | Phần dư. |
| Đồng (Cu) | 0,2 tối đa | Phần dư. |
| Boron (B) | 0,010 tối đa | Thêm nguyên tố vi lượng để tăng cường biên giới hạt. |
| Zirconium (Zr) | 0,15 tối đa | Thêm chất phụ gia để cải thiện độ dẻo gãy do biến dạng chậm. |
Các tính chất cơ học của thanh Nimonic 90 được phát triển thông qua quá trình xử lý dung dịch và lão hóa, tạo ra độ bền cao phù hợp cho các bộ phận tuabin đòi hỏi khắt khe nhất.
Giá trị điển hình (trong điều kiện đã qua sử dụng)
| Tính chất cơ học | Giá trị điển hình (Sau khi ủ) | Thông số kỹ thuật liên quan (ví dụ: AMS) | |
|---|---|---|---|
| Độ bền kéo | ≥ 690 MPa (100 ksi) | ≥ 1000 MPa (145 ksi) | AMS 5667 (Thanh), AMS 5705 (Sản phẩm đúc) |
| Độ bền kéo (0.2% Offset) | ≥ 275 MPa (40 ksi) | ≥ 620 MPa (90 ksi) | – |
| Độ giãn dài trong 2 inch (50mm) | ≥ 30% | ≥ 15% | – |
| Độ cứng (Rockwell) | ≤ 100 HRB | 28 – 38 HRC | – |
| Độ bền gãy do biến dạng (1000 giờ) | Không áp dụng | ≈ 200 MPa (29 ksi) ở 815°C (1500°F) | – |
Các tính chất vật lý của hợp kim 90 tương thích với các hợp kim niken cao cấp có hiệu suất cao.
Ghi chú / Tình trạng
| Tính chất vật lý | Giá trị ở nhiệt độ phòng (20°C / 68°F) | |
|---|---|---|
| Độ đặc | 8,19 g/cm³ (0,296 lb/in³) | – |
| Phạm vi nóng chảy | 1320 – 1360°C (2410 – 2480°F) | – |
| Nhiệt dung riêng | ≈ 460 J/kg·°C (0,110 BTU/lb·°F) | Ở 100°C |
| Độ dẫn nhiệt | 11,7 W/m·K (81,1 BTU·in/giờ·ft²·°F) | Ở 100°C |
| Hệ số giãn nở nhiệt trung bình | 12,8 μm/m·°C (7,1 μin/in·°F) | 20-100°C (68-212°F) |
| Điện trở suất | 1,25 μΩ·m (49,2 μΩ·in) | Ở 20°C |
| Hệ số đàn hồi (kéo) | 206 GPa (29,9 × 10⁶ psi) | Ở 20°C |
Công ty TNHH Vật liệu Kim loại NC Thượng Hải cung cấp thanh thép Nimonic 90 chủ yếu dưới dạng phôi rèn và thanh thép cho các bộ phận hàng không vũ trụ có độ tin cậy cao.
| Hình thức sản phẩm | Kích thước tiêu chuẩn | Các tiêu chuẩn kỹ thuật chính | Điều kiện cung cấp thông thường |
|---|---|---|---|
| Đúc phôi / Thanh thép | Đường kính từ 75 mm (3″) đến 350 mm (14″) | AMS 5705 (Sản phẩm đúc), AMS 5667 (Thanh, UNS N07090), BS HR 506, DIN 17752 (Số hiệu vật liệu 2.4632) | Xử lý nhiệt (Điều kiện A), Rèn và xử lý nhiệt |
| Thanh tròn (dùng cho gia công) | Đường kính từ 20mm đến 150mm | AMS 5667 | Giải pháp đã xử lý và ủ (sẵn sàng cho gia công) |
| Thanh lục giác (dùng cho bulong) | Từ 10mm đến 50mm trên bề mặt phẳng | AMS 5667, Cử nhân Quản trị Nhân sự 506 | Giải pháp đã được xử lý và ủ |
Các bộ phận được gia công hoặc rèn từ thanh Nimonic 90 là thành phần thiết yếu trong các phần nóng nhất và chịu lực cao nhất của tuabin: Tuabin khí hàng không vũ trụCánh tuabin áp suất cao, cánh hướng, đĩa và phớt trong cả động cơ phản lực quân sự và dân dụng. Tuabin khí công nghiệpCánh tuabin, đĩa và bulong cho các đơn vị phát điện trên đất liền. Bulông chịu nhiệt độ cao: Bu lông, đinh vít và đai ốc được sử dụng trong lắp ráp tuabin và các cấu trúc chịu nhiệt độ cao khác. Ô tô & Đua xeCánh tuabin và các bộ phận của turbocharger dành cho các ứng dụng đòi hỏi hiệu suất cực cao.
Nimonic 90 yêu cầu một quá trình xử lý nhiệt chính xác để phát triển các tính chất nhiệt độ cao tối ưu của nó: Phương pháp điều trị: Thông thường được thực hiện ở nhiệt độ 1080°C (1975°F), giữ nhiệt, sau đó làm nguội nhanh (làm nguội bằng không khí). Quá trình này làm tan chảy các nguyên tố tạo thành pha γ’ và đồng nhất hóa cấu trúc. Điều trị lão hóa: Quá trình lão hóa hai giai đoạn thường được sử dụng để đạt được các tính chất tối ưu, ví dụ: 700°C trong 16 giờ, sau đó làm nguội trong không khí. Quá trình này tạo ra sự phân tán mịn và đồng đều của pha gamma prime (γ’) có tác dụng tăng cường độ bền. Thanh và phôi thường được cung cấp ở trạng thái đã xử lý hòa tan để tiến hành rèn hoặc gia công sau đó, với quá trình lão hóa là bước cuối cùng.
Gia công thanh Nimonic 90 là một thách thức và nên được thực hiện ở trạng thái ủ giải nhiệt trước khi ủ lão hóa cuối cùng. Đây là một hợp kim cứng, bền với tốc độ làm cứng do gia công cao. Để gia công thành công, cần: máy công cụ có độ cứng cao; dụng cụ cắt bằng carbide hoặc gốm cao cấp; tốc độ cắt thấp đến trung bình; tốc độ tiến dao ổn định; và chất làm mát áp suất cao để kiểm soát nhiệt độ và làm cứng do gia công. Gia công trong điều kiện lão hóa hoàn toàn khó khăn hơn đáng kể. Hợp kim có thể được rèn trong một phạm vi nhiệt độ cụ thể (1050-1150°C) nhưng yêu cầu kiểm soát cẩn thận.
Nimonic 90 có khả năng hàn hạn chế. Giống như các hợp kim siêu cứng do kết tủa khác, nó dễ bị nứt do ứng suất và nứt do kết tủa trong vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ). Nếu việc hàn là absolutely necessary, nó nên được thực hiện ở trạng thái ủ kết tủa, sử dụng vật liệu hàn tương thích và kiểm soát nghiêm ngặt lượng nhiệt đầu vào và nhiệt độ giữa các lớp hàn. Xử lý nhiệt sau hàn đầy đủ (xử lý hòa tan + lão hóa) là bắt buộc để khôi phục tính chất, nhưng điều này thường không thực tế. Đối với các bộ phận quay quan trọng như cánh tuabin, hàn thường được tránh và thay thế bằng gia công tích hợp hoặc đúc.
Giá của thanh Nimonic 90 do Công ty TNHH Vật liệu Kim loại NC Thượng Hải cung cấp bị ảnh hưởng đáng kể bởi hàm lượng coban cao, khiến nó thuộc vào nhóm có chi phí cao hơn so với các loại không chứa coban như Nimonic 80A.
| Yếu tố giá cả | Ảnh hưởng đến giá tham chiếu | Hướng dẫn mua sắm |
|---|---|---|
| Nội dung coban cao | Nội dung cobalt (15-21%) là yếu tố chi phí lớn nhất, vì cobalt là một kim loại chiến lược và đắt đỏ. Biến động giá trên thị trường cobalt ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí của Nimonic 90. | Nimonic 90 được chỉ định trong các trường hợp yêu cầu độ bền nhiệt độ cao vượt trội so với 80A. Chi phí cao hơn so với 80A phải được biện minh bằng những cải thiện về hiệu suất trong ứng dụng. |
| Sản xuất và Chứng nhận Hàng không vũ trụ | Vật liệu cho các bộ phận quay quan trọng trong bay (AMS 5705) đòi hỏi quy trình gia công phức tạp (nấu chảy VIM/VAR, rèn có kiểm soát), kiểm tra không phá hủy 100% (siêu âm) và xác minh tính chất cơ học nghiêm ngặt, gây tăng chi phí đáng kể. | Mua sắm là một phần của chuỗi cung ứng hàng không vũ trụ được chứng nhận. Các yêu cầu về thông số kỹ thuật, thử nghiệm và tài liệu là cố định và không thể thương lượng. |
| Điều kiện xử lý nhiệt | Thanh thép được cung cấp ở trạng thái đã qua xử lý nhiệt và ủ có giá cao hơn do phải trải qua các bước xử lý nhiệt bổ sung. | Đối với việc rèn phôi, điều kiện xử lý nhiệt là tiêu chuẩn. Đối với thanh gia công, có thể yêu cầu điều kiện già hóa để tiết kiệm chi phí xử lý nhiệt trong nhà máy. |
| Hình thức và Số lượng | Các phôi rèn có đường kính lớn và độ bền cao là sản phẩm cao cấp. Các đơn hàng thường được đặt theo dự án cụ thể, có thời gian giao hàng dài và giá trị đơn hàng tối thiểu cao. | Đây không phải là mặt hàng tiêu chuẩn. Hãy liên hệ với Công ty TNHH Vật liệu Kim loại NC Thượng Hải ngay từ giai đoạn thiết kế và mua sắm ban đầu cho các bộ phận quan trọng. |
Chúng tôi cung cấp giá sỉ trực tiếp từ nhà máy, và giá của chúng tôi thấp hơn so với các nhà cung cấp 95%. Báo giá chuyên nghiệp của chúng tôi sẽ hỗ trợ bạn trong dự án của mình. Chúng tôi mong đợi sự hợp tác lâu dài với quý khách.