UDIMAR® Alloy 300 (UNS K93120) Product Introduction
UDIMAR® alloy 300, designated as UNS K93120, is a high-strength nickel-based superalloy known for its exceptional mechanical properties and corrosion resistance. This article provides a comprehensive introduction to UDIMAR® alloy 300, 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.
Chemische Zusammensetzung
UDIMAR® alloy 300 is primarily composed of nickel with significant additions of cobalt, chromium, molybdenum, and other elements to enhance its mechanical and thermal properties:
| Element | Komposition (%) |
|---|---|
| Nickel (Ni) | 50.0 – 60.0 |
| Kobalt (Co) | 18.0 – 22.0 |
| Chrom (Cr) | 12.0 – 15.0 |
| Molybdän (Mo) | 2,0 – 3,0 |
| Eisen (Fe) | 5.0 – 8.0 |
| Titan (Ti) | 1,0 – 2,0 |
| Aluminium (Al) | 0.1 – 0,5 |
| Kohlenstoff (C) | 0.05 max |
Mechanische Eigenschaften
UDIMAR® alloy 300 exhibits excellent mechanical properties suitable for high-strength applications:
| Eigentum | Wert |
|---|---|
| Zugfestigkeit, ksi (MPa) | 170 – 200 (1172 – 1379) |
| Streckgrenze (0,2 % Offset), ksi (MPa) | 140 – 170 (965 – 1172) |
| Dehnung (% in 2 Zoll) | 15 – 25 |
| Härte, Rockwell C (HRC) | 35 – 45 |
Leistungsmerkmale
UDIMAR® alloy 300 offers several performance advantages:
- High-Strength: Provides excellent strength properties suitable for applications requiring high mechanical performance.
- Korrosionsbeständigkeit: Exhibits good resistance to corrosion and oxidation in various environments, including high-temperature applications.
- Heat Resistance: Maintains mechanical properties at elevated temperatures up to 800°C (1472°F), making it suitable for aerospace and industrial gas turbine applications.
Branchenanwendungen
UDIMAR® alloy 300 is used in various industries where high-strength and corrosion resistance are critical:
| Industriesektor | Anwendungen |
|---|---|
| Luft- und Raumfahrt | Turbine blades, discs, shafts, and casings for aerospace engines. |
| Energieerzeugung | Gas turbine components, including rotor blades, combustion chambers, and heat exchangers. |
| Chemische Verarbeitung | Reactor vessels, valves, and pipes handling corrosive chemicals at high temperatures. |
Formen und Größen
UDIMAR® alloy 300 is available in various forms and sizes to meet specific application requirements:
- Formen: Bleche, Platten, Stangen, Schmiedeteile und Draht.
- Größen: Die Dicke reicht von 0,5 mm bis 100 mm für Bleche und der Durchmesser von 1 mm bis 300 mm für Rundstäbe.
Produktionsstandards
UDIMAR® alloy 300 conforms to international production standards ensuring quality and reliability:
| Produkt Form | Verfügbare Formen | Verfügbare Größen | Produktionsstandards |
|---|---|---|---|
| Platten/Blätter | Blätter, Platten | Dicke: 0,5 mm – 100 mm | ASTM B637, AMS 5764 |
| Stangen/Stangen | Rundstäbe, Vierkantstäbe | Durchmesser: 1 mm – 300 mm | ASTM B637, AMS 5764 |
| Schmiedestücke | Blöcke, Scheiben, Ringe | Größe: Maßgeschneidert | ASTM B637, AMS 5764 |
Schweißen und Bearbeiten
UDIMAR® alloy 300 offers good weldability and processing characteristics:
- Schweißen: Kann mit Methoden wie WIG, MIG und Widerstandsschweißen geschweißt werden. Um die Eigenschaften beizubehalten, kann eine Vorwärmung und eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen erforderlich sein.
- Bearbeitbarkeit: Im Allgemeinen im lösungsgeglühten Zustand mit Hartmetallwerkzeugen und geeigneten Schneidflüssigkeiten bearbeitet.
Vorteile und Nachteile
| Aspekt | Einzelheiten |
|---|---|
| Vorteile | High strength, good corrosion and oxidation resistance, reliable performance at high temperatures, and availability in various forms and sizes. |
| Nachteile | Höhere Kosten im Vergleich zu Standard-Nickellegierungen, erfordert aufgrund seiner hohen Festigkeit und Legierungselemente eine spezielle Verarbeitung und Handhabung. |
Vergleich mit ähnlichen Legierungen
UDIMAR® alloy 300 (UNS K93120) is often compared with other high-strength nickel-based superalloys such as UDIMET® alloy 720 and UDIMET® alloy R41. Here’s a brief comparison:
| Legierungstyp/-eigenschaft | UDIMAR®-Legierung 300 | UDIMET®-Legierung 720 | UDIMET®-Legierung R41 |
|---|---|---|---|
| Chemische Zusammensetzung | High nickel, cobalt, chromium, molybdenum for high-strength properties. | High nickel, cobalt, chromium, tungsten, molybdenum for high-temperature strength. | High nickel, cobalt, chromium, tungsten, molybdenum for high-temperature strength. |
| Mechanische Eigenschaften | Higher tensile and yield strength, good toughness, and fatigue resistance. | Higher tensile and yield strength compared to UDIMAR® alloy 300, excellent oxidation resistance. | Higher tensile and yield strength compared to UDIMET® alloy 720, superior creep resistance. |
| Anwendungen | Aerospace engine components, gas turbines, and industrial applications requiring high strength and corrosion resistance. | Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtkomponenten, die Hochtemperaturfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit erfordern. | Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtkomponenten, die Hochtemperaturfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit erfordern. |
This detailed article introduces UDIMAR® alloy 300 (UNS K93120), 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 robust, high-strength nickel-based superalloy for critical applications in aerospace, power generation, and chemical processing will find UDIMAR® alloy 300 well-suited for use in demanding environments.