NAMONIC 80A: un'analisi completa delle prestazioni di SuperAlloy a base di nichel
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Shanghai Lion Metal Co., Ltd. Divisione leghe a base di nichel
1. Composizione chimica
Elemento
Composizione (WT%)
Ruolo in lega
Nichel (Ni)
76-80
Matrice di base, elemento di rafforzamento primario
Cromo (Cr)
19-21
Resistenza alla corrosione e all'ossidazione
Titanio (Ti)
1.6-2.4
Indurimento delle precipitazioni
Alluminio (Al)
0.9-1.5
Resistenza all'ossidazione, formazione intermetallica
Carbonio (C)
≤0.1
Controllato per la stabilità della microstruttura
2. Confronto delle proprietà meccaniche
Proprietà
Nimonic 80a
Inconel 718
Hastelloy x
Resistenza alla trazione (MPa)
800-1000
1240-1380
650-750
Carico di snervamento (MPa)
350-450
1100-1250
300-380
Allungamento (%)
15-25
10-18
20-30
Temperatura operativa (° C)
500-850
650-800
600-900
3. Caratteristiche delle prestazioni
Resistenza all'ossidazione ad alta temperatura
Ottima formazione di film di ossido
Mantiene forza fino a 750 ° C
Crescita e spallazione della scala minima
Meccanismi di rafforzamento microstrutturale
Rafforzamento della soluzione solida (matrice Ni)
Indurimento delle precipitazioni (Ni3ti)
Rafforzamento della dispersione (carburi, intermetallici)
4. Campi di applicazione tipici
Industria
Applicazioni
Requisiti chiave
Aerospaziale
Lame di turbina, camere di combustione
Alta resistenza, resistenza alla temperatura
Produzione di energia
Componenti della turbina a gas, scambiatori di calore
Stabilità termica, resistenza alla corrosione
Elaborazione chimica
Vasi di reazione, colonne di distillazione
Prestazioni ambientali aggressive
Industria nucleare
Componenti del reattore, apparecchiatura di trasferimento di calore
Stabilità a lungo termine, resistenza alle radiazioni
5. Analisi comparativa per le prestazioni
Vantaggi per altre leghe a base di nichel
Forza ad alta temperatura superiore
Eccellente resistenza all'ossidazione
Buona resistenza al creep
Più economico di alcuni superlegonali esotici
Limitazioni
Resistenza alla corrosione inferiore rispetto ad alcuni voti di Hastelloy
Requisiti di elaborazione più complessi
Costo più elevato rispetto agli acciai inossidabili standard
6. Raccomandazioni di elaborazione
Fase di elaborazione
Parametri consigliati
Temperatura di lavoro a caldo
1100-1200 ° C.
Trattamento della soluzione
1093-1204 ° C, tempra dell'acqua
Trattamento dell'invecchiamento
718-760 ° C, 4-8 ore
Saldatura
Richiede procedure specializzate
Temperatura massima di uso continuo
850 ° C.
7. Insights microstrutturali
Composizione di fase
Matrix γ (nichel)
γ "(Ni3ti) precipita
Carbidi ricchi di CR
Piccoli intermetallici contenenti Al
Meccanismo di rafforzamento
La combinazione di rafforzamento della soluzione solida, indurimento delle precipitazioni e distribuzione di carburo fine fornisce proprietà meccaniche eccezionali ad alta temperatura.
Conclusione
Nimonic 80A rappresenta una SuperAlloy a base di nichel avanzata con prestazioni eccezionali in applicazioni ad alta temperatura e ad alto stress. Il suo design microstrutturale unico fornisce una combinazione bilanciata di resistenza, resistenza all'ossidazione e stabilità termica.
Criteri di selezione consigliati
Applicazioni ad alta temperatura (500-850 ° C)
Ambienti corrosivi moderati
Carico meccanico con ciclo termico
Componenti aerospaziale e di turbomacchina industriale
Prospettive future
La ricerca continua nelle modifiche in lega e le tecniche di elaborazione migliorerà ulteriormente le prestazioni di nimoniche 80A e superloy a base di nichel simili.
