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.
Composition chimique
UDIMET® alloy R41 is primarily composed of nickel with significant additions of cobalt, chromium, tungsten, and molybdenum to enhance its mechanical and thermal properties:
| Élément | Composition (%) |
|---|---|
| Nickel (Ni) | 50,0 – 60,0 |
| Cobalt (Co) | 14,0 – 17,0 |
| Chrome (Cr) | 15,0 – 18,0 |
| Tungstène (W) | 3,0 – 5,0 |
| Molybdène (Mo) | 2,5 – 4,0 |
| Fer (Fe) | 3,0 – 5,0 |
| Titane (Ti) | 1,5 – 2,5 |
| Aluminium (Al) | 0.1 – 0.5 |
| Bore (B) | 00,005 – 0,05 |
| Carbone (C) | 00,05 maximum |
Propriétés mécaniques
L'alliage UDIMET® R41 présente d'excellentes propriétés mécaniques adaptées aux applications à haute température :
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Résistance à la traction, ksi (MPa) | 150 – 180 (1034 – 1241) |
| Limite d'élasticité (compensation de 0,2 %), ksi (MPa) | 110 – 140 (758 – 965) |
| Allongement (% en 2 pouces) | 20 – 25 |
| Dureté, Rockwell C (HRC) | 35 – 40 |
Caractéristiques de performance
L'alliage UDIMET® R41 offre plusieurs avantages en termes de performances :
- Résistance à haute température : Maintains excellent mechanical properties at temperatures up to 1000°C (1832°F), suitable for use in gas turbines and other high-temperature applications.
- Oxidation Resistance: Provides superior resistance to oxidation and corrosion in high-temperature and aggressive environments.
- Creep Resistance: Exhibits high creep resistance, making it ideal for components under constant stress at elevated temperatures.
Applications industrielles
UDIMET® alloy R41 is utilized in various demanding industries where high performance under extreme conditions is required:
| Secteur industriel | Applications |
|---|---|
| Aérospatial | Gas turbine components including blades, discs, and seals. |
| Production d'électricité | Turbine blades, combustion chambers, and heat exchangers. |
| Traitement chimique | Cuves de réacteur, pipelines et vannes pour la manipulation de produits chimiques corrosifs à haute température. |
Formes et tailles
L'alliage UDIMET® R41 est disponible sous différentes formes et tailles pour répondre aux besoins d'applications spécifiques :
- Formes: Feuilles, plaques, barres, pièces forgées et fils.
- Tailles : Épaisseur allant de 0,5 mm à 100 mm pour les plaques, et diamètre allant de 1 mm à 300 mm pour les barres rondes.
Normes de production
L’alliage UDIMET® R41 est conforme aux normes internationales de production garantissant qualité et fiabilité :
| Formulaire de produit | Formes disponibles | Tailles disponibles | Normes de production |
|---|---|---|---|
| Plaques/Feuilles | Feuilles, plaques | Épaisseur : 0,5 mm – 100 mm | ASTM B637, AMS 5764 |
| Barres/tiges | Barres rondes, barres carrées | Diamètre : 1 mm – 300 mm | ASTM B637, AMS 5764 |
| Pièces forgées | Blocs, disques, anneaux | Taille : Adapté aux besoins du client | ASTM B637, AMS 5764 |
Soudage et transformation
L'alliage UDIMET® R41 offre de bonnes caractéristiques de soudabilité et de mise en œuvre :
- Soudage: Peut être soudé en utilisant des méthodes telles que le soudage TIG, MIG et par résistance. Un préchauffage et un traitement thermique après soudage peuvent être nécessaires pour conserver les propriétés.
- Usinabilité : Généralement usiné dans un état recuit en solution à l'aide d'outils en carbure et de fluides de coupe appropriés.
Avantages et inconvénients
| Aspect | Détails |
|---|---|
| Avantages | Résistance exceptionnelle aux hautes températures et à l’oxydation, bonne résistance au fluage et large disponibilité sous diverses formes et tailles. |
| Désavantages | Un coût plus élevé par rapport aux alliages de nickel standard nécessite un traitement et une manipulation spécialisés en raison de sa haute résistance et de ses éléments d'alliage. |
Comparaison avec des alliages similaires
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:
| Type/propriété de l'alliage | Alliage UDIMET® R41 | UDIMET® alloy 718 | Alliage UDIMET® 720 |
|---|---|---|---|
| Composition chimique | High nickel, cobalt, chromium, tungsten, molybdenum for high-temperature strength. | High nickel, chromium, and niobium with smaller additions of aluminum and titanium. | High nickel, cobalt, chromium, tungsten, molybdenum for high-temperature strength. |
| Propriétés mécaniques | Higher tensile and yield strength, superior creep resistance at high temperatures. | 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. |
| Applications | Gas turbines, aerospace components requiring high-temperature strength and oxidation resistance. | Composants aérospatiaux, boulons et fixations haute température. | Gas turbines, aerospace components requiring high-temperature strength and oxidation resistance. |
Cet article détaillé présente l'alliage UDIMET® R41 (UNS N07041), mettant en évidence sa composition chimique, ses propriétés mécaniques, ses caractéristiques de performance, ses applications industrielles, ses formes et tailles disponibles, ses normes de production, ses capacités de soudage et de traitement, ainsi que ses avantages, ses inconvénients et une comparaison. avec des alliages similaires. Les ingénieurs et les professionnels à la recherche d'un superalliage à haute résistance et haute température pour des applications critiques dans l'aérospatiale, la production d'énergie et le traitement chimique trouveront l'alliage UDIMET® R41 bien adapté à une utilisation dans des conditions extrêmes.