Haynes® 188 (Alloy 188) UNS R30188 Product Introduction
Haynes® 188, also known as Alloy 188 and designated as UNS R30188, is a cobalt-based superalloy renowned for its excellent high-temperature strength, oxidation resistance, and fabricability. This article provides a comprehensive introduction to Haynes® 188, 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.
องค์ประกอบทางเคมี
Haynes® 188 is primarily composed of cobalt with significant additions of chromium, tungsten, nickel, and other elements to enhance its mechanical and thermal properties:
| องค์ประกอบ | องค์ประกอบ (%) |
|---|---|
| โคบอลต์ (Co) | 39.0 – 41.0 |
| โครเมียม (Cr) | 20.0 – 24.0 |
| นิกเกิล (พรรณี) | 20.0 – 24.0 |
| ทังสเตน (W) | 13.0 – 15.0 |
| เหล็ก (เฟ) | สูงสุด 3.0 |
| โมลิบดีนัม (Mo) | 2.0 – 3.0 |
| แมงกานีส (Mn) | สูงสุด 1.0 |
| ซิลิคอน (ศรี) | 0.5 สูงสุด |
| คาร์บอน (ซี) | 0.05 – 0.15 |
| โบรอน (B) | 0.01 – 0.05 |
คุณสมบัติทางกล
Haynes® 188 exhibits exceptional mechanical properties suitable for high-temperature applications:
| คุณสมบัติ | ค่า |
|---|---|
| ความต้านแรงดึง ksi (MPa) | 130 – 150 (896 – 1034) |
| ผลผลิตความแข็งแรง (ชดเชย 0.2%) ksi (MPa) | 65 – 75 (448 – 517) |
| การยืดตัว (% เป็น 2 นิ้ว) | 20 – 30 |
| ความแข็ง Rockwell C (HRC) | 34 – 40 |
ลักษณะการทำงาน
Haynes® 188 offers several performance advantages:
- High-Temperature Strength: Maintains excellent mechanical properties at temperatures up to 1093°C (2000°F), making it suitable for gas turbine engine components, such as turbine blades, combustors, and afterburners.
- Oxidation Resistance: Exhibits superior resistance to oxidation and corrosion in high-temperature environments, extending component lifetimes.
- Fabricability: Provides good weldability and formability, allowing for complex shapes and configurations.
การใช้งานในอุตสาหกรรม
Haynes® 188 is widely used in industries where high strength and corrosion resistance at elevated temperatures are critical:
| ภาคอุตสาหกรรม | แอพพลิเคชั่น |
|---|---|
| การบินและอวกาศ | Gas turbine components, including blades, combustors, and transition ducts. |
| การผลิตไฟฟ้า | Turbine hot-section components, heat exchangers, and industrial furnace parts. |
| การแปรรูปทางเคมี | High-temperature reactors, catalyst grid supports, and combustion chamber linings. |
รูปร่างและขนาด
Haynes® 188 is available in various forms and sizes to meet specific application needs:
- แบบฟอร์ม: Sheets, plates, bars, forgings, and wire.
- ขนาด: Thickness ranging from 0.5 mm to 100 mm for plates, and diameter ranging from 1 mm to 300 mm for round bars.
มาตรฐานการผลิต
Haynes® 188 conforms to international production standards ensuring quality and reliability:
| แบบฟอร์มสินค้า | รูปร่างที่มีจำหน่าย | ขนาดที่มีจำหน่าย | มาตรฐานการผลิต |
|---|---|---|---|
| แผ่น/แผ่น | แผ่นแผ่น | Thickness: 0.5 mm – 100 mm | ASTM B435, AMS 5608 |
| แท่ง/แท่ง | แท่งกลม, แท่งสี่เหลี่ยม | เส้นผ่านศูนย์กลาง: 1 มม. – 300 มม | ASTM B572, AMS 5608 |
| การตีขึ้นรูป | Blocks, Discs, Rings | Size: Customized | ASTM B637, AMS 5772 |
การเชื่อมและการแปรรูป
Haynes® 188 offers good weldability and processing characteristics:
- การเชื่อม: Can be welded using methods such as TIG, MIG, and resistance welding. Preheating and post-weld heat treatment may be required to maintain properties.
- ความสามารถในการแปรรูป: Generally machined in the solution-annealed condition using carbide tools and appropriate cutting fluids.
ข้อดีและข้อเสีย
| ด้าน | รายละเอียด |
|---|---|
| ข้อดี | Excellent high-temperature strength and oxidation resistance, good fabricability and weldability, and long service life in aggressive environments. |
| ข้อเสีย | Higher cost compared to standard materials, requires specialized processing and handling due to its high strength and alloying elements. |
เปรียบเทียบกับโลหะผสมที่คล้ายกัน
Haynes® 188 (UNS R30188) is often compared with other cobalt-based superalloys such as Haynes® 25 and Haynes® 230. Here’s a brief comparison:
| ประเภทโลหะผสม/คุณสมบัติ | Haynes® 188 | Haynes® 25 | Haynes® 230 |
|---|---|---|---|
| องค์ประกอบทางเคมี | Cobalt, chromium, nickel, tungsten, molybdenum for high-temperature strength and oxidation resistance. | Cobalt, chromium, nickel, tungsten, molybdenum for high-temperature strength and oxidation resistance. | Cobalt, chromium, nickel, tungsten, molybdenum for high-temperature strength and oxidation resistance. |
| คุณสมบัติทางกล | High tensile and yield strength, good ductility and formability. | Similar tensile and yield strength, good resistance to thermal fatigue and oxidation. | Higher tensile and yield strength compared to Haynes® 188, excellent thermal stability and corrosion resistance. |
| แอพพลิเคชั่น | Gas turbine components, aerospace hot-section parts, industrial furnace components. | Aerospace components, gas turbine combustors, industrial furnace parts. | Aerospace and industrial gas turbine components requiring high-temperature strength and corrosion resistance. |
This detailed article introduces Haynes® 188 (Alloy 188, UNS R30188), 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 reliable, high-temperature superalloy for demanding applications in aerospace, power generation, and chemical processing will find Haynes® 188 well-suited for use in extreme environments.