UDIMAR® Alloy 300 (UNS K93120) Product Introduction
UDIMAR® alloy 300, designated as UNS K93120, is a high-strength nickel-based superalloy known for its exceptional mechanical properties and corrosion resistance. This article provides a comprehensive introduction to UDIMAR® alloy 300, 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
UDIMAR® alloy 300 is primarily composed of nickel with significant additions of cobalt, chromium, molybdenum, and other elements to enhance its mechanical and thermal properties:
| องค์ประกอบ | องค์ประกอบ (%) |
|---|---|
| นิกเกิล (พรรณี) | 50.0 – 60.0 |
| โคบอลต์ (Co) | 18.0 – 22.0 |
| โครเมียม (Cr) | 12.0 – 15.0 |
| โมลิบดีนัม (Mo) | 2.0 – 3.0 |
| เหล็ก (เฟ) | 5.0 – 8.0 |
| ไทเทเนียม (Ti) | 1.0 – 2.0 |
| อะลูมิเนียม (อัล) | 0.1 – 0.5 |
| คาร์บอน (ซี) | 0สูงสุด .05 |
คุณสมบัติทางกล
UDIMAR® alloy 300 exhibits excellent mechanical properties suitable for high-strength applications:
| คุณสมบัติ | ค่า |
|---|---|
| ความต้านแรงดึง ksi (MPa) | 170 – 200 (1172 – 1379) |
| ผลผลิตความแข็งแรง (ชดเชย 0.2%) ksi (MPa) | 140 – 170 (965 – 1172) |
| การยืดตัว (% เป็น 2 นิ้ว) | 15 – 25 |
| ความแข็ง Rockwell C (HRC) | 35 – 45 |
ลักษณะการทำงาน
UDIMAR® alloy 300 offers several performance advantages:
- High-Strength: Provides excellent strength properties suitable for applications requiring high mechanical performance.
- ความต้านทานการกัดกร่อน: Exhibits good resistance to corrosion and oxidation in various environments, including high-temperature applications.
- Heat Resistance: Maintains mechanical properties at elevated temperatures up to 800°C (1472°F), making it suitable for aerospace and industrial gas turbine applications.
การใช้งานในอุตสาหกรรม
UDIMAR® alloy 300 is used in various industries where high-strength and corrosion resistance are critical:
| ภาคอุตสาหกรรม | แอพพลิเคชั่น |
|---|---|
| การบินและอวกาศ | Turbine blades, discs, shafts, and casings for aerospace engines. |
| การผลิตไฟฟ้า | Gas turbine components, including rotor blades, combustion chambers, and heat exchangers. |
| การแปรรูปทางเคมี | Reactor vessels, valves, and pipes handling corrosive chemicals at high temperatures. |
รูปร่างและขนาด
UDIMAR® alloy 300 is available in various forms and sizes to meet specific application requirements:
- แบบฟอร์ม: แผ่น แผ่น แท่ง เหล็กตีขึ้นรูป และลวด
- ขนาด: ความหนาตั้งแต่ 0.5 มม. ถึง 100 มม. สำหรับแผ่นเพลท และเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 1 มม. ถึง 300 มม. สำหรับเหล็กเส้นกลม
มาตรฐานการผลิต
UDIMAR® alloy 300 conforms to international production standards ensuring quality and reliability:
| แบบฟอร์มสินค้า | รูปร่างที่มีจำหน่าย | ขนาดที่มีจำหน่าย | มาตรฐานการผลิต |
|---|---|---|---|
| แผ่น/แผ่น | แผ่นแผ่น | ความหนา: 0.5 มม. – 100 มม | ASTM B637, AMS 5764 |
| แท่ง/แท่ง | แท่งกลม, แท่งสี่เหลี่ยม | เส้นผ่านศูนย์กลาง: 1 มม. – 300 มม | ASTM B637, AMS 5764 |
| การตีขึ้นรูป | บล็อก ดิสก์ วงแหวน | ขนาด: กำหนดเอง | ASTM B637, AMS 5764 |
การเชื่อมและการแปรรูป
UDIMAR® alloy 300 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 | High strength, good corrosion and oxidation resistance, reliable performance at high temperatures, and availability in various forms and sizes. |
| ข้อเสีย | Higher cost compared to standard nickel alloys, requires specialized processing and handling due to its high strength and alloying elements. |
เปรียบเทียบกับโลหะผสมที่คล้ายกัน
UDIMAR® alloy 300 (UNS K93120) is often compared with other high-strength nickel-based superalloys such as UDIMET® alloy 720 and UDIMET® alloy R41. Here’s a brief comparison:
| ประเภทโลหะผสม/คุณสมบัติ | ยูดีมาร์® อัลลอย 300 | UDIMET® อัลลอยด์ 720 | UDIMET® อัลลอยด์ R41 |
|---|---|---|---|
| องค์ประกอบทางเคมี | High nickel, cobalt, chromium, molybdenum for high-strength properties. | High nickel, cobalt, chromium, tungsten, molybdenum for high-temperature strength. | High nickel, cobalt, chromium, tungsten, molybdenum for high-temperature strength. |
| คุณสมบัติทางกล | Higher tensile and yield strength, good toughness, and fatigue resistance. | Higher tensile and yield strength compared to UDIMAR® alloy 300, excellent oxidation resistance. | Higher tensile and yield strength compared to UDIMET® alloy 720, superior creep resistance. |
| แอพพลิเคชั่น | Aerospace engine components, gas turbines, and industrial applications requiring high strength and corrosion resistance. | Gas turbines, aerospace components requiring high-temperature strength and oxidation resistance. | Gas turbines, aerospace components requiring high-temperature strength and oxidation resistance. |
This detailed article introduces UDIMAR® alloy 300 (UNS K93120), 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 robust, high-strength nickel-based superalloy for critical applications in aerospace, power generation, and chemical processing will find UDIMAR® alloy 300 well-suited for use in demanding environments.