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.
Skład chemiczny
UDIMET® alloy R41 is primarily composed of nickel with significant additions of cobalt, chromium, tungsten, and molybdenum to enhance its mechanical and thermal properties:
| Element | Skład (%) |
|---|---|
| Nikiel (Ni) | 50,0 – 60,0 |
| Cobalt (Co) | 14.0 – 17.0 |
| Chrom (Cr) | 15.0 – 18.0 |
| Wolfram (W) | 3.0 – 5.0 |
| Molibden (Mo) | 2.5 – 4.0 |
| Żelazo (Fe) | 3.0 – 5.0 |
| Tytan (Ti) | 1.5 – 2.5 |
| Aluminium (Al) | 00,1 – 0,5 |
| Boron (B) | 0.005 – 0.05 |
| Węgiel (C) | 00,05 maks |
Właściwości mechaniczne
UDIMET® alloy R41 exhibits excellent mechanical properties suitable for high-temperature applications:
| Nieruchomość | Wartość |
|---|---|
| Wytrzymałość na rozciąganie, ksi (MPa) | 150 – 180 (1034 – 1241) |
| Granica plastyczności (przesunięcie 0,2%), ksi (MPa) | 110 – 140 (758 – 965) |
| Wydłużenie (% na 2 cale) | 20 – 25 |
| Twardość, Rockwell C (HRC) | 35 – 40 |
Charakterystyka wydajności
UDIMET® alloy R41 offers several performance advantages:
- High-Temperature Strength: 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.
Zastosowania branżowe
UDIMET® alloy R41 is utilized in various demanding industries where high performance under extreme conditions is required:
| Sektor przemysłowy | Aplikacje |
|---|---|
| Lotnictwo | Gas turbine components including blades, discs, and seals. |
| Wytwarzanie energii | Turbine blades, combustion chambers, and heat exchangers. |
| Przetwarzanie chemiczne | Reactor vessels, pipelines, and valves for handling corrosive chemicals at high temperatures. |
Kształty i rozmiary
UDIMET® alloy R41 is available in various forms and sizes to meet specific application needs:
- Formularze: Blachy, płyty, pręty, odkuwki i drut.
- Rozmiary: Grubość od 0,5 mm do 100 mm dla blach i średnica od 1 mm do 300 mm dla prętów okrągłych.
Standardy produkcyjne
UDIMET® alloy R41 conforms to international production standards ensuring quality and reliability:
| Formularz produktu | Dostępne kształty | Dostępne rozmiary | Standardy produkcyjne |
|---|---|---|---|
| Talerze/Arkusze | Arkusze, Talerze | Grubość: 0,5 mm – 100 mm | ASTM B637, AMS 5764 |
| Pręty/pręty | Pręty okrągłe, Pręty kwadratowe | Średnica: 1 mm – 300 mm | ASTM B637, AMS 5764 |
| Odkuwki | Bloki, dyski, pierścienie | Rozmiar: dostosowany | ASTM B637, AMS 5764 |
Spawanie i obróbka
UDIMET® alloy R41 offers good weldability and processing characteristics:
- Spawalniczy: Można spawać metodami takimi jak TIG, MIG i zgrzewanie oporowe. Aby zachować właściwości, może być konieczne podgrzewanie wstępne i obróbka cieplna po spawaniu.
- Skrawalność: Zwykle obrabiane w stanie wyżarzonym przy użyciu narzędzi z węglików spiekanych i odpowiednich płynów obróbkowych.
Zalety i wady
| Aspekt | Detale |
|---|---|
| Zalety | Exceptional high-temperature strength and oxidation resistance, good creep resistance, and wide availability in various forms and sizes. |
| Niedogodności | Wyższy koszt w porównaniu ze standardowymi stopami niklu, wymaga specjalistycznego przetwarzania i obsługi ze względu na wysoką wytrzymałość i składniki stopowe. |
Porównanie z podobnymi stopami
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:
| Typ/właściwość stopu | Stop UDIMET® R41 | UDIMET® alloy 718 | Stop UDIMET® 720 |
|---|---|---|---|
| Skład chemiczny | Wysoka zawartość niklu, kobaltu, chromu, wolframu, molibdenu zapewnia wytrzymałość w wysokich temperaturach. | High nickel, chromium, and niobium with smaller additions of aluminum and titanium. | Wysoka zawartość niklu, kobaltu, chromu, wolframu, molibdenu zapewnia wytrzymałość w wysokich temperaturach. |
| Właściwości mechaniczne | 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. |
| Aplikacje | Turbiny gazowe, komponenty lotnicze wymagające wytrzymałości w wysokiej temperaturze i odporności na utlenianie. | Aerospace components, high-temperature bolts, and fasteners. | Turbiny gazowe, komponenty lotnicze wymagające wytrzymałości w wysokiej temperaturze i odporności na utlenianie. |
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.