1。化學成分
元素 | 組成(wt%) | 在合金中的作用 |
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鎳 (Ni) | 76-80 | 基本矩陣,主要加強元件 |
鉻 (Cr) | 19-21日 | 腐蝕和氧化阻力 |
鈦(Ti) | 1.6-2.4 | 降水硬化 |
鋁 (Al) | 0.9-1.5 | 氧化耐藥性,金屬間形成 |
碳(C) | ≤0.1 | 控制微觀結構穩定性 |
2。機械性能比較
財產 | Nimonic 80a | 鉻鎳鐵合金718 | Hastelloy X |
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拉伸強度(兆帕) | 800-1000 | 1240-1380 | 650-750 |
屈服強度(MPa) | 350-450 | 1100-1250 | 300-380 |
伸長率(%) | 15-25 | 10-18 | 20-30 |
工作溫度(°C) | 500-850 | 650-800 | 600-900 |
3。性能特徵
高溫氧化耐藥性
- 優秀的氧化物膜形成
- 保持高達750°C的強度
- 規模的生長和散佈
微結構加強機制
- 實心溶液加強(NI矩陣)
- 降水硬化(NI3TI)
- 分散加強(碳化物,金屬間)
4。典型的應用程序字段
產業 | 應用領域 | 關鍵要求 |
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航太 | 渦輪葉片、燃燒室 | 高強度,溫度抗性 |
發電 | 燃氣輪機組件,熱交換器 | 熱穩定性,耐腐蝕性 |
化學加工 | 反應容器,蒸餾柱 | 積極的環境表現 |
核工業 | 反應堆組件,傳熱設備 | 長期穩定性,輻射阻力 |
5。比較性能分析
優於其他基於鎳的合金
- 優質的高溫強度
- 優異的氧化抗性
- 良好的蠕變阻力
- 比一些異國情調的超級合金更具成本效益
限制
- 與某些Hastelloy等級相比,較低的耐腐蝕性
- 更複雜的處理要求
- 比標準不銹鋼更高的成本
6。加工建議
處理階段 | 推薦參數 |
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熱工作溫度 | 1100-1200°C |
解決方案處理 | 1093-1204°C,水淬火 |
老化治療 | 718-760°C,4-8小時 |
焊接 | 需要專門的程序 |
最高連續使用溫度 | 850°C |
7。微觀結構見解
相組成
- γ(鎳)基質
- γ“(Ni3ti)沉澱
- Cr-Cr-Crich碳化物
- 小型金屬間
加強機制
固體溶液加強,降水硬化和細碳化物分佈的結合提供了出色的高溫機械性能。
結論
Nimonic 80a代表了一個高級基於鎳的超級合金,其高溫高壓應用具有出色的性能。其獨特的微觀結構設計提供了強度,氧化能力和熱穩定性的平衡組合。
推薦的選擇標準
- 高溫應用(500-850°C)
- 中等腐蝕性環境
- 用熱循環進行機械載荷
- 航空航天和工業渦輪機械組件
未來的前景
對合金修飾和加工技術的持續研究將進一步增強尼羅尼克80a和類似基於鎳的超合金的性能。