UDIMET® ALLOY R41 (UNS N07041) Introduction du produit
L'alliage UDIMET® R41, désigné comme UNS N07041, est un superalliage à base de nickel à haute température connu pour sa résistance exceptionnelle et sa résistance à la corrosion dans des environnements extrêmes. Cet article fournit une introduction complète à UDIMET® ALLIAG R41, couvrant sa composition chimique, ses propriétés mécaniques, ses performances à différentes températures, ses applications de l'industrie, ses formes et ses tailles, les normes de production, les capacités de soudage et de traitement, des avantages et des inconvénients, et une comparaison avec des alliages similaires.
Composition chimique
L'alliage UDIMET® R41 est principalement composé de nickel avec des ajouts importants de cobalt, de chrome, de tungstène et de molybdène pour améliorer ses propriétés mécaniques et thermiques:
| 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 : Maintient d'excellentes propriétés mécaniques à des températures allant jusqu'à 1000 ° C (1832 ° F), adaptées à une utilisation dans les turbines à gaz et autres applications à haute température.
- Résistance à l'oxydation : Fournit une résistance supérieure à l'oxydation et à la corrosion dans des environnements à haute température et agressifs.
- Résistance au fluage : Présente une forte résistance au fluage, ce qui le rend idéal pour les composants sous une contrainte constante à des températures élevées.
Applications industrielles
L'alliage UDIMET® R41 est utilisé dans diverses industries exigeantes où des performances élevées dans des conditions extrêmes sont nécessaires:
| Secteur industriel | Applications |
|---|---|
| Aérospatial | Composants de turbine à gaz, y compris les lames, les disques et les phoques. |
| Production d'électricité | Lames de turbine, les chambres de combustion et les échangeurs de chaleur. |
| 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® ALLIAG R41 (UNS N07041) est souvent comparé à d'autres superalliages à base de nickel à haute température tels que Udimet® Alloy 718 et Udimet® Alloy 720. Voici une brève comparaison:
| Type/propriété de l'alliage | Alliage UDIMET® R41 | Alliage UDIMET® 718 | Alliage UDIMET® 720 |
|---|---|---|---|
| Composition chimique | Nickel élevé, cobalt, chrome, tungstène, molybdène pour une résistance à haute température. | Haute teneur en nickel, chrome et niobium avec de plus petits ajouts d'aluminium et de titane. | Nickel élevé, cobalt, chrome, tungstène, molybdène pour une résistance à haute température. |
| Propriétés mécaniques | Résistance à la traction et à la limite d'élasticité plus élevées, résistance supérieure au fluage à haute température. | Tensile et limite d'élasticité plus faibles par rapport à l'alliage UDIMET® R41, une bonne ténacité et une résistance à la fatigue. | Tensile et limite d'élasticité plus élevés par rapport à l'alliage UDIMET® 718, excellente résistance à l'oxydation. |
| Applications | Turbines à gaz, composants aérospatiaux nécessitant une résistance aux hautes températures et à l’oxydation. | Composants aérospatiaux, boulons et fixations haute température. | Turbines à gaz, composants aérospatiaux nécessitant une résistance aux hautes températures et à l’oxydation. |
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.