UDIMET® อัลลอยด์ R41

UDIMET-Alloy-r41

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.

องค์ประกอบทางเคมี

UDIMET® alloy R41 is primarily composed of nickel with significant additions of cobalt, chromium, tungsten, and molybdenum to enhance its mechanical and thermal properties:

องค์ประกอบองค์ประกอบ (%)
นิกเกิล (พรรณี)50.0 – 60.0
โคบอลต์ (Co)14.0 – 17.0
โครเมียม (Cr)15.0 – 18.0
ทังสเตน (W)3.0 – 5.0
โมลิบดีนัม (Mo)2.5 – 4.0
เหล็ก (เฟ)3.0 – 5.0
ไทเทเนียม (Ti)1.5 – 2.5
อะลูมิเนียม (อัล)0.1 – 0.5
โบรอน (B)0.005 – 0.05
คาร์บอน (ซี)0สูงสุด .05

คุณสมบัติทางกล

UDIMET® alloy R41 exhibits excellent mechanical properties suitable for high-temperature applications:

คุณสมบัติค่า
ความต้านแรงดึง ksi (MPa)150 – 180 (1034 – 1241)
ผลผลิตความแข็งแรง (ชดเชย 0.2%) ksi (MPa)110 – 140 (758 – 965)
การยืดตัว (% เป็น 2 นิ้ว)20 – 25
ความแข็ง Rockwell C (HRC)35 – 40

ลักษณะการทำงาน

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.

การใช้งานในอุตสาหกรรม

UDIMET® alloy R41 is utilized in various demanding industries where high performance under extreme conditions is required:

ภาคอุตสาหกรรมแอพพลิเคชั่น
การบินและอวกาศGas turbine components including blades, discs, and seals.
การผลิตไฟฟ้าTurbine blades, combustion chambers, and heat exchangers.
การแปรรูปทางเคมีReactor vessels, pipelines, and valves for handling corrosive chemicals at high temperatures.

รูปร่างและขนาด

UDIMET® alloy R41 is available in various forms and sizes to meet specific application needs:

  • แบบฟอร์ม: แผ่น แผ่น แท่ง เหล็กตีขึ้นรูป และลวด
  • ขนาด: ความหนาตั้งแต่ 0.5 มม. ถึง 100 มม. สำหรับแผ่นเพลท และเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 1 มม. ถึง 300 มม. สำหรับเหล็กเส้นกลม

มาตรฐานการผลิต

UDIMET® alloy R41 conforms to international production standards ensuring quality and reliability:

แบบฟอร์มสินค้ารูปร่างที่มีจำหน่ายขนาดที่มีจำหน่ายมาตรฐานการผลิต
แผ่น/แผ่นแผ่นแผ่นความหนา: 0.5 มม. – 100 มมASTM B637, AMS 5764
แท่ง/แท่งแท่งกลม, แท่งสี่เหลี่ยมเส้นผ่านศูนย์กลาง: 1 มม. – 300 มมASTM B637, AMS 5764
การตีขึ้นรูปบล็อก ดิสก์ วงแหวนขนาด: กำหนดเองASTM B637, AMS 5764

การเชื่อมและการแปรรูป

UDIMET® alloy R41 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

ด้านรายละเอียด
ข้อดีExceptional high-temperature strength and oxidation resistance, good creep resistance, and wide availability in various forms and sizes.
ข้อเสียHigher cost compared to standard nickel alloys, requires specialized processing and handling due to its high strength and alloying elements.

เปรียบเทียบกับโลหะผสมที่คล้ายกัน

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:

ประเภทโลหะผสม/คุณสมบัติUDIMET® อัลลอยด์ R41UDIMET® alloy 718UDIMET® อัลลอยด์ 720
องค์ประกอบทางเคมีHigh nickel, cobalt, chromium, tungsten, molybdenum for high-temperature strength.High nickel, chromium, and niobium with smaller additions of aluminum and titanium.High nickel, cobalt, chromium, tungsten, molybdenum for high-temperature strength.
คุณสมบัติทางกลHigher 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.
แอพพลิเคชั่นGas turbines, aerospace components requiring high-temperature strength and oxidation resistance.Aerospace components, high-temperature bolts, and fasteners.Gas turbines, aerospace components requiring high-temperature strength and oxidation resistance.

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.