Ve světě-slitin pro vysoké teploty jsou NIMONIC 75 a NIMONIC 80 dvě dobře-známé třídy, které si vydobyly své místo v náročných aplikacích, jako jsou plynové turbíny, součásti leteckého průmyslu a zařízení pro tepelné zpracování. Obě slitiny patří do rodiny NIMONIC, což je skupina superslitin na bázi niklu-chromu- známých pro svou pevnost, odolnost proti korozi a vynikající tepelnou stabilitu.
I když mají podobné základní složení a často se používají v prostředí s vysokou{0}}teplotou, tyče NIMONIC 75 a NIMONIC 80 se výrazně liší svými legujícími prvky, mechanickými vlastnostmi a výkonnostními charakteristikami. V tomto článku prozkoumáme klíčové rozdíly mezi tyčinkami NIMONIC 75 a NIMONIC 80 a pomůžeme vám vybrat ten správný pro vaši konkrétní aplikaci.
Co jsou slitiny NIMONIC?
Slitiny NIMONIC byly původně vyvinuty společností Wiggin Company (nyní součástí Special Metals Corporation), aby poskytovaly vynikající odolnost proti oxidaci a výkon při vysokých-teplotách. Tyto slitiny jsou primárně založeny na niklu-s různým množstvím chrómu, titanu, hliníku a uhlíku, které jsou přizpůsobeny různým požadavkům na výkon.
Tyčinky NIMONIC se obvykle používají v:
Součásti proudového motoru
Plynové turbíny
Spojovací materiál a pružiny
Části pece
Trubky výměníku tepla
Srovnání chemického složení
NIMONIC 75 Složení (%):
Nikl (Ni): Větší nebo roven 78,0
Chrom (Cr): 18,0 – 21,0
Železo (Fe): menší nebo rovno 5,0
Titan (Ti): menší nebo rovno 0,35
Uhlík (C): 0,08 – 0,15
Mangan (Mn): menší nebo roven 1,0
Křemík (Si): menší nebo roven 1,0
NIMONIC 80A Složení (%):
Nikl (Ni): Větší nebo roven 69,0
Chrom (Cr): 18,0 – 21,0
Železo (Fe): menší nebo rovno 3,0
Titan (Ti): 1,8 – 2,7
Hliník (Al): 1,0 – 1,8
Uhlík (C): 0,06 max
Mangan (Mn): menší nebo roven 1,0
Křemík (Si): menší nebo roven 1,0
NIMONIC 80 obsahuje podstatně vícetitan a hliník, které se používají proprecipitační kalení, což mu dává vyšší pevnost a odolnost proti tepelné únavě.
Mechanické vlastnosti
| Vlastnictví | NIMONIC 75 | NIMONIC 80A |
|---|---|---|
| Pevnost v tahu (MPa) | ~750 | 900 – 1000 |
| Mez kluzu (MPa) | ~350 | 550 – 650 |
| Prodloužení (%) | ~40 | ~20 – 25 |
| Tvrdost (Rockwell B) | ~85 | ~95 |
| Provozní teplota (max.) | Až 1000 stupňů | Až 815 stupňů (dlouhodobě), krátkodobě vyšší |
Tyče NIMONIC 80A jsou pevnější a tvrdší než tyče NIMONIC 75, ale NIMONIC 75 nabízí lepší tvarovatelnost a tažnost.
Tepelné zpracování a kalení
NIMONIC 75:
Dodáváno v žíhaném stavu
Nepodléhá precipitačnímu vytvrzování
Dobrá tvarovatelnost a svařitelnost
Ideální pro tvarované součásti a aplikace s mírným tepelným namáháním
NIMONIC 80A:
Posíleno precipitačním zpevněním (věkem)
Pro optimální výkon vyžaduje ošetření roztokem a stárnutí
Vyšší pevnost při zvýšených teplotách
Vhodné pro-zatížené-vysokoteplotní aplikace
Odolnost proti korozi a oxidaci
Oba NIMONIC 75 a 80 bar nabízí vynikající odolnost proti oxidaci a korozi, ale:
NIMONIC 75 má lepší odolnost v oxidačních prostředích, jako je atmosféra pece, takže je ideální pro aplikace náchylné k oxidaci-.
NIMONIC 80A si zachovává dobrou odolnost, ale je navržen pro pevnost spíše než maximální odolnost proti korozi.
Například tyče NIMONIC 75 se často používají ve spalovacích komorách a tepelných štítech, zatímco tyče NIMONIC 80A jsou běžné v rotujících částech, jako jsou lopatky turbín a spojovací prvky.
Výroba a obrobitelnost
NIMONIC 75se snadněji obrábí, svařuje a tvaruje díky nižší tvrdosti a jednoduché struktuře slitiny.
NIMONIC 80A, i když je stále obrobitelný, je obtížnější jej tvarovat a obrábět kvůli jeho precipitaci-tvrzené mikrostruktuře.
Pokud vaše aplikace zahrnuje rozsáhlou výrobu nebo zpracování za studena, je lepší volbou NIMONIC 75 bar.
Typické aplikace
NIMONIC 75 Aplikace:
Plechové komponenty v leteckých motorech
Spalovací komory plynové turbíny
Díly pecí a tepelné štíty
Zařízení pro tepelné zpracování
Jaderné komponenty
NIMONIC 80A Aplikace:
Turbínové lopatky a kotouče
Vysokopevnostní{0} spojovací prvky
Výfukové ventily ve spalovacích motorech
Součásti proudového motoru
Pružiny pro-vysokoteplotní použití
Standardy a certifikace
NIMONIC 75 standardy:
ASTM B637
AMS 5599 (list/pás)
BS HR5
NIMONIC 80A standardy:
ASTM B637
AMS 5829
BS HR1
Cena a dostupnost
NIMONIC 75je obecně levnější než NIMONIC 80A díky svému jednoduššímu složení a chybějícímu tepelnému zpracování.
NIMONIC 80Aje dražší, ale nabízí vynikající mechanický výkon.
Souhrnná tabulka
| Funkce | NIMONIC 75 | NIMONIC 80A |
|---|---|---|
| Základní složení | Ni-Cr | Ni-Cr-Ti-Al |
| Pevnost | Mírný | Vysoký |
| Tažnost | Vysoký | Mírný |
| Tepelné zpracování | Pouze žíhané | Srážky ztvrdly |
| Maximální provozní teplota | ~1000 stupňů | ~815 stupňů |
| Svařitelnost | Vynikající | Dobrý |
| Aplikace | Spalovací, tepelné štíty | Lopatky turbíny, spojovací materiál |
| Náklady | Spodní | Vyšší |
Závěr
Slitinové tyče NIMONIC 75 a NIMONIC 80A jsou oba výjimečné materiály navržené pro vysokoteplotní-aplikace. Volba mezi těmito materiály závisí především na požadavcích na mechanické vlastnosti, potřebách zpracování a podmínkách prostředí vaší konkrétní aplikace.
Pokud vaše aplikace nevyžaduje vysoký mechanický výkon a potřebujete snadno{0}}zpracovatelné-řešení, které je snadno zpracovatelné, odolné proti oxidaci-a cenově-efektivní řešení, zvolte NIMONIC 75.
Pokud vaše aplikace vyžaduje vyšší pevnost a odolnost proti tečení při tepelném namáhání a zatížení, zvolte NIMONIC 80A.
Náš sortiment
Naše společnost se specializuje na export vysoce{0}}niklových{1}}slitin a speciálních kovových materiálů a nabízí produktovou řadu, která pokrývá různé průmyslové aplikace, jako jsou scénáře vysoké-teploty, odolnosti proti korozi-a vysoké-pevnosti. Mezi naše hlavní produkty patří superslitiny na bázi niklu, jako jsou Hastelloy, Inconel a Incoloy, a také superaustenitické nerezové oceli, duplexní oceli, slitiny Monel, slitiny na bázi kobaltu- a řady přesných slitin. Tyto materiály poskytují výjimečný výkon v extrémních podmínkách,-jako jsou vysoké teploty, silná koroze a vysoký tlak{10}}a jsou široce používány v leteckém, energetickém a chemickém inženýrství, námořním inženýrství a výrobě špičkových{11}}zařízení. Poskytujeme globálním klientům spolehlivá materiálová řešení a technickou podporu.
Naše továrna
Naše továrna je vybavena pokročilým systémem výrobního a testovacího zařízení, které umožňuje plné{0}}procesní výrobní kapacity od tavení a zpracování za tepla až po přesné dokončování. Jádrem výroby jsou pece pro vakuové indukční tavení (VIM) a elektrostruskové přetavovací (ESR) pece pro zajištění vysoké čistoty a jednotného složení slitinových materiálů. Používáme také více-směrové kovací lisy, přesné válcovací stolice a kontinuální žíhací linky, abychom dosáhli přesného tvarování plechů, trubek, tyčí a drátů. Zajištění kvality se opírá o testovací zařízení, jako jsou přímé-čtecí spektrometry, rastrovací elektronové mikroskopy (SEM), vysokoteplotní mechanické testovací stroje a korozní testovací komory, které důsledně sledují strukturu složení, mechanické vlastnosti a odolnost proti korozi. V souladu s mezinárodními standardy, jako jsou ISO, ASTM a ASME, naše továrna implementuje inteligentní systém řízení a kontroly během celého výrobního procesu a našim klientům dodává vysoce-výkonné a sledovatelné výrobky z prvotřídní slitiny.
