Nimonic 80A: всесторонний анализ производительности суперсплавы на основе никеля

–

Shanghai Lion Metal Co., Ltd. Подразделение никелевых сплавов

1. Химический состав

ЭлементСостав (мас.%)Роль в сплаве
Никель (Ni)76-80Базовая матрица, основной усиливающий элемент
Хром (Cr)19-21Устойчивость к коррозии и окислению
Титан (Ti)1,6-2,4Дисперсионное твердение
Алюминий (Al)00,9-1,5Стойкость к окислению, интерметаллидное образование
Углерод (С)≤0,1Контролируется стабильность микроструктуры

2. Сравнение механических свойств.

СвойствоНимоник 80аИнконель 718Хастеллой X
Прочность на растяжение (МПа)800-10001240-1380650-750
Предел текучести (МПа)350-4501100-1250300-380
Удлинение (%)15-2510-1820-30
Рабочая температура (° C)500-850650-800600-900

3. Эксплуатационные характеристики

Устойчивость к высокотемпературному окислению

  • Превосходное образование оксидной пленки
  • Сохраняет прочность до 750°C.
  • Минимальный рост накипи и растрескивание

Механизмы микроструктурного укрепления

  1. Упрочнение твердым раствором (матрица Ni)
  2. Дисперсионное твердение (Ni3Ti)
  3. Дисперсионное упрочнение (карбиды, интерметаллиды)

4. Типичные области применения

ПромышленностьПриложенияКлючевые требования
Аэрокосмическая промышленностьЛопатки турбин, камеры сгоранияВысокая прочность, термостойкость
Выработка энергииДетали газовых турбин, теплообменникиТермическая стабильность, коррозионная стойкость
Химическая обработкаРеакционные сосуды, дистилляционные колонныАгрессивная среда обитания
Ядерная промышленностьКомпоненты реактора, теплообменное оборудованиеДолговременная стабильность, радиационная стойкость

5. Сравнительный анализ производительности

Преимущества перед другими сплавами на основе никеля

  • Превосходная высокотемпературная прочность
  • Отличная устойчивость к окислению
  • Хорошее сопротивление ползучести
  • Более экономически выгоден, чем некоторые экзотические суперсплавы.

Ограничения

  • Более низкая коррозионная стойкость по сравнению с некоторыми марками Hastelloy.
  • Более сложные требования к обработке
  • Более высокая стоимость, чем у стандартных нержавеющих сталей.

6. Рекомендации по обработке

Этап обработкиРекомендуемые параметры
Горячая рабочая температура1100-1200°С
Лечение раствором1093-1204°С, закалка водой
Лечение старения718-760°С, 4-8 часов
СваркаТребуются специализированные процедуры
Максимальная температура непрерывного использования850°С

7. Микроструктурные идеи

Фазовый состав

  • Матрица γ (никеля)
  • γ' (Ni3Ti) выпадает в осадок
  • Карбиды с высоким содержанием хрома
  • Мелкие Al-содержащие интерметаллиды

Усиление механизма

Сочетание упрочнения твердого раствора, дисперсионного твердения и мелкого распределения карбидов обеспечивает исключительные высокотемпературные механические свойства.

Заключение

NIMONIC 80A представляет собой усовершенствованный суперсплав на основе никеля с выдающимися характеристиками в условиях высоких температур и напряжений. Его уникальная микроструктурная конструкция обеспечивает сбалансированное сочетание прочности, стойкости к окислению и термической стабильности.

Рекомендуемые критерии выбора

  • Высокотемпературные применения (500-850°C)
  • Умеренно агрессивные среды
  • Механическая нагрузка с термоциклированием
  • Компоненты аэрокосмической и промышленной турбомашины

Перспективы на будущее

Продолжение исследований в области модификаций сплавов и технологий обработки позволит еще больше улучшить характеристики NIMONIC 80A и аналогичных суперсплавов на основе никеля.

Последние статьи

Сплав на основе никеля
﹥ ИНКОНЕЛЬ® сплав 600
﹥ ИНКОНЕЛЬ® сплав 601
﹥ ИНКОНЕЛЬ® сплав 617
﹥ ИНКОНЕЛЬ® сплав 625
﹥ Сплав INCONEL® 625LCF
﹥ INCONEL® сплав 686
﹥ ИНКОНЕЛЬ® сплав 690
﹥ ИНКОНЕЛЬ® сплав 718
﹥ ИНКОНЕЛЬ® сплав 725
﹥ Сплав INCONEL® X-750
﹥ Сплав MONEL® 400
﹥ сплав MONEL® 401
﹥ сплав MONEL® 404
﹥ Сплав MONEL® R405
﹥ Сплав MONEL® К-500
﹥ LION® Никелевый сплав 200
﹥ LION® Никелевый сплав 201
﹥ LION® Никелевый сплав 205
﹥ NIMONIC® сплав 80А
﹥ NIMONIC® сплав 90
﹥ NIMONIC® сплав 105
﹥ NIMONIC® сплав 115
﹥ NIMONIC® сплав 901
﹥ УДИМЕТ® сплав 720
﹥ УДИМЕТ® сплав R41
﹥ УДИМАР® сплав 300
﹥ HASTELLOY® сплав B
﹥ HASTELLOY® сплав B-2
﹥ HASTELLOY® сплав B-3
﹥ HASTELLOY® сплав C-22
﹥ HASTELLOY® сплав C-276
﹥ HASTELLOY® сплав C-2000
﹥ HASTELLOY® сплав G
﹥ HASTELLOY® сплав G-30
﹥ СТЕЛЛИТ® сплав 1
﹥ СТЕЛЛИТ® сплав 3
﹥ СТЕЛЛИТ® сплав 6
﹥ СТЕЛЛИТ® сплав 12
﹥ СТЕЛЛИТ® сплав 20
﹥ СТЕЛЛИТ® сплав 25
﹥ СТЕЛЛИТ® сплав 31
﹥ HAYNES® сплав 188
﹥ Сплав TRIBALOY® T-400
﹥ Сплав TRIBALOY® T-800
﹥ Сплав TRIBALOY® T-900
﹥ ИНКОЛОИ® сплав 800
﹥ сплав INCOLOY® 800H/HT
﹥ ИНКОЛОИ® сплав 825
﹥ ИНКОЛОИ® сплав 925
﹥ ИНКОЛОИ® сплав 020
﹥ ИНКОЛОИ® сплав 028
﹥ Сплав INCOLOY® 25-6MO
﹥ Сплав INCOLOY® 27-7MO
﹥ сплав INCOLOY® A-286
﹥ Сплав LION® 25SMO F44
﹥ LION® сплав F51
﹥ LION® сплав F53
﹥ LION® сплав F55
﹥ LION® сплав F60