UDIMET® Alloy R41 (UNS N07041) Product Introduction
UDIMET® alloy R41, designated as UNS N07041, is a high-temperature nickel-based superalloy known for its exceptional strength and corrosion resistance in extreme environments. This article provides a comprehensive introduction to UDIMET® alloy R41, covering its chemical composition, mechanical properties, performance at different temperatures, industry applications, shapes and sizes, production standards, welding and processing capabilities, advantages and disadvantages, and a comparison with similar alloys.
التركيب الكيميائي
UDIMET® alloy R41 is primarily composed of nickel with significant additions of cobalt, chromium, tungsten, and molybdenum to enhance its mechanical and thermal properties:
| عنصر | تعبير (٪) |
|---|---|
| النيكل (ني) | 50.0 – 60.0 |
| كوبالت (كو) | 14.0 - 17.0 |
| الكروم (الكروم) | 15.0 – 18.0 |
| التنغستن (ث) | 3.0 - 5.0 |
| الموليبدينوم (مو) | 2.5 – 4.0 |
| الحديد (الحديد) | 3.0 - 5.0 |
| التيتانيوم (تي) | 1.5 - 2.5 |
| الألومنيوم (آل) | 0.1 - 0.5 |
| البورون (ب) | 0.005 – 0.05 |
| الكربون (ج) | 0.05 ماكس |
الخواص الميكانيكية
UDIMET® alloy R41 exhibits excellent mechanical properties suitable for high-temperature applications:
| ملكية | قيمة |
|---|---|
| قوة الشد، ksi (MPa) | 150 – 180 (1034 – 1241) |
| قوة الخضوع (إزاحة 0.2%)، ksi (MPa) | 110 – 140 (758 – 965) |
| استطالة (٪ في 2 بوصة) | 20 – 25 |
| صلابة، روكويل C (HRC) | 35 - 40 |
خصائص الأداء
UDIMET® alloy R41 offers several performance advantages:
- قوة درجات الحرارة العالية: Maintains excellent mechanical properties at temperatures up to 1000°C (1832°F), suitable for use in gas turbines and other high-temperature applications.
- مقاومة الأكسدة: Provides superior resistance to oxidation and corrosion in high-temperature and aggressive environments.
- مقاومة الزحف: Exhibits high creep resistance, making it ideal for components under constant stress at elevated temperatures.
تطبيقات الصناعة
UDIMET® alloy R41 is utilized in various demanding industries where high performance under extreme conditions is required:
| قطاع الصناعة | التطبيقات |
|---|---|
| الفضاء الجوي | Gas turbine components including blades, discs, and seals. |
| توليد الطاقة | Turbine blades, combustion chambers, and heat exchangers. |
| المعالجة الكيميائية | Reactor vessels, pipelines, and valves for handling corrosive chemicals at high temperatures. |
الأشكال والأحجام
UDIMET® alloy R41 is available in various forms and sizes to meet specific application needs:
- النماذج: الصفائح والألواح والقضبان والمطروقات والأسلاك.
- الأحجام: سماكة تتراوح من 0.5 ملم إلى 100 ملم للألواح، وقطر يتراوح من 1 ملم إلى 300 ملم للقضبان المستديرة.
معايير الإنتاج
UDIMET® alloy R41 conforms to international production standards ensuring quality and reliability:
| شكل المنتج | الأشكال المتاحة | الأحجام المتاحة | معايير الإنتاج |
|---|---|---|---|
| لوحات / صفائح | صفائح ، لوحات | السُمك: 0.5 مم – 100 مم | أستم B637، إيه إم إس 5764 |
| قضبان / قضبان | أشرطة مستديرة ، قضبان مربعة | القطر: 1 مم – 300 مم | أستم B637، إيه إم إس 5764 |
| المطروقات | كتل ، أقراص ، حلقات | الحجم: حسب الطلب | أستم B637، إيه إم إس 5764 |
اللحام والمعالجة
UDIMET® alloy R41 offers good weldability and processing characteristics:
- اللحام: يمكن لحامها باستخدام طرق مثل TIG و MIG واللحام بالمقاومة. قد تكون هناك حاجة إلى التسخين المسبق والمعالجة الحرارية بعد اللحام للحفاظ على الخصائص.
- قابلية الآلات: يتم تشكيله بشكل عام في حالة التلدين بالمحلول باستخدام أدوات كربيد وسوائل القطع المناسبة.
المميزات والعيوب
| وجه | تفاصيل |
|---|---|
| مزايا | Exceptional high-temperature strength and oxidation resistance, good creep resistance, and wide availability in various forms and sizes. |
| سلبيات | تتطلب التكلفة الأعلى مقارنة بسبائك النيكل القياسية معالجة ومعالجة متخصصة نظرًا لقوتها العالية وعناصر صناعة السبائك. |
مقارنة مع سبائك مماثلة
UDIMET® alloy R41 (UNS N07041) is often compared with other high-temperature nickel-based superalloys such as UDIMET® alloy 718 and UDIMET® alloy 720. Here’s a brief comparison:
| نوع سبيكة/خاصية | سبيكة UDIMET® R41 | أوديميت® سبيكة 718 | سبيكة UDIMET® 720 |
|---|---|---|---|
| التركيب الكيميائي | High nickel, cobalt, chromium, tungsten, molybdenum for high-temperature strength. | نسبة عالية من النيكل والكروم والنيوبيوم مع إضافات أصغر من الألومنيوم والتيتانيوم. | High nickel, cobalt, chromium, tungsten, molybdenum for high-temperature strength. |
| الخواص الميكانيكية | قوة شد وخضوع أعلى، ومقاومة فائقة للزحف عند درجات الحرارة العالية. | Lower tensile and yield strength compared to UDIMET® alloy R41, good toughness and fatigue resistance. | Higher tensile and yield strength compared to UDIMET® alloy 718, excellent oxidation resistance. |
| التطبيقات | توربينات الغاز، مكونات الفضاء الجوي التي تتطلب قوة درجات الحرارة العالية ومقاومة الأكسدة. | مكونات الفضاء الجوي، والمسامير ذات درجة الحرارة العالية، والسحابات. | توربينات الغاز، مكونات الفضاء الجوي التي تتطلب قوة درجات الحرارة العالية ومقاومة الأكسدة. |
This detailed article introduces UDIMET® alloy R41 (UNS N07041), highlighting its chemical composition, mechanical properties, performance characteristics, industry applications, available forms and sizes, production standards, welding and processing capabilities, as well as advantages, disadvantages, and a comparison with similar alloys. Engineers and professionals seeking a high-strength, high-temperature superalloy for critical applications in aerospace, power generation, and chemical processing will find UDIMET® alloy R41 well-suited for use under extreme conditions.