Hävitaja kõrge temperatuuriga sulamite hulgas!
Hävitaja kõrge temperatuuriga sulamite hulgas! N07001 materjali omaduste, kuumtöötluse ja rakenduse stsenaariumide üksikasjalik selgitus
N07001 on niklipõhine kõrge temperatuuriga sulam, millel on suurepärane kõrge temperatuuriga tugevus, hiilgatakistus ja oksüdatsioonitakistus .. Seda kasutatakse peamiselt kõrgel temperatuuril ja kõrges stressikeskkonnas, nagu lennundus, gaasiturbiinid, reaktiivmootorid ja tuumatööstus.
1. põhiteave
| Ese | Spetsifikatsioon |
|---|---|
| Nimetus | Waspaloy (kaubanimi) |
| Tüüp | Niklipõhine sademete tugevdatud superralloy |
| UNS -i number | N07001 |
| Standardid | AMS 5706, AMS 5708, ASTM B637 |
| Põhiomadused | Kõrge temperatuuri tugevus, Roomata takistus, Oksüdatsiooniresistentsus, Sademete tugevdatud tüüp |
2. keemiline koostis (tüüpiline %)
| Element | Kompositsioonivahemik |
|---|---|
| Ni (nikkel) | Saldo (≈58%) |
| CR (kroom) | 18 - 21% |
| CO (koobalt) | 12 - 15% |
| MO (molübdeen) | 3.5 - 5% |
| Al (alumiinium) | 1.2 - 1.6% |
| Ti (titaan) | 2.75 - 3.25% |
| Fe (raud) | Vähem või võrdne 2,0% |
| C (süsinik) | 0.02 - 0.10% |
| B (booron) | 0.003 - 0.01% |
| ZR (tsirkoonium) | 0.02 - 0.06% |
Tugevdusmehhanism: peamiselt tuginedes struktuuri tugevdamiseks ′ (Ni₃ (Al, Ti)) sademete faasi
3. materjali atribuudid
| Jõudlusmõõdik | Kirjeldus |
|---|---|
| Kõrge temperatuuri tugevus | Erakordne tõmbe-/roomata takistus kuni 980 kraadi |
| Oksüdatsiooniresistentsus | Kaitsev oksüdatsiooniresistentsus õhus kuni 1100 kraadi |
| Roomata takistus | Säilitab jõudu pikaajalise teenistuse ajal 700–870 kraadi juures |
| Soojusstabiilsus | Mikrostrukturaalne stabiilsus, minimaalse teravilja jämedaga pikaajalise kõrge temperatuuriga teenuse jaoks |
| Korrosioonikindlus | Vastupidavus soola, põlemisgaaside ja muude agressiivse kõrgtemperatuuriga keskkonnale |
4. tüüpilised mehaanilised omadused (pärast vananemist)
| Omand | Väärtus (ümbritseva temperatuur) |
|---|---|
| Tõmbetugevus (MPA) | Suurem kui 1275 MPa |
| Saagikuse tugevus (MPA) | Suurem kui 980 MPa |
| Pikenemine (%) | Suurem kui 15% |
| Karedus | Hrc 38 - 44 |
| Töötemperatuur | Pidev: 650–870 kraad Short-term exposure: >980 kraad |
5. kuumtöötluse protsess
N07001 parandab tugevust lahuseravi kaudu + kaheastmelise vananemise ravi:
Tavaline kuumtöötluse protsess:
Lahendusravi:
1080–1120 kraadi × 2 tundi, õhu jahutamine või kiire jahutamine
Vananemisravi (kaheastmeline):
Esimene etapp: 845 kraadi × 4 tundi, õhujahutus
Teine etapp: 760 kraadi × 16 tundi, õhujahutus
Vananemisravi on N07001 tugevdamise peamine protsess, mis parandab kõrgtemperatuuri jõudlust, sadestades ′ faasi .
6. peamised rakenduspiirkonnad
| Tööstus | Peamised rakendused |
|---|---|
| Kosmose | Reaktiivmootori turbiinkettad, terad, põletid, turbiinkorpused |
| Gaasiturbiinid | Kõrgsurveturbiini komponendid, turbiinrõngad, põleti sõlmed |
| Tuumatööstus | Kõrgtemperatuuriga poldid, kinnitusdetailid, struktuurilised tugisüsteemid |
| Nafta ja gaas | Kõrgtemperatuuriga ventiilid, korrosioonikindlad pistikud, allaava tööriistade komplektid |
7. n07001 vs . muud kõrge temperatuuriga sulamid
| Materiaalne | Kõrge templi tugevus | Masinadreiting | Teenindusvahemik | Keevitatavus | Põhiomadused |
|---|---|---|---|---|---|
| N07001 (Waspaloy) |
⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ (Keeruline) |
650–980 kraad | Vaene (nõuab eelkuumutamist) |
Ideaalne raskekoorma komponentide jaoks äärmises kuumuses |
| Inconel 718 | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | 650–720 kraad | Hea | Hästi tasakaalustatud omadused, kulutõhusad |
| Rene 41 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | 700–980 kraad | Mõõdukas | Sarnaselt hispaloyga, pisut madalam libisetugevus |
| Nimonic 90 | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | 600–850 kraad | Õiglane | Mõõduka kõrge temperatuuri oksüdatsiooniresistentsuse jaoks optimaalne |
Waspaloy on parem kui Inconel 718, kuna selle kõrge temperatuuri tugevus (eriti 870 ~ 980 kraadi) on tugevam ja stabiilsem, kuid selle masinad on halvemad ja selle keevitatavus pole nii hea kui 718.
8. ülevaade
Plussid ja miinuste tabel
|
Plussid |
Miinused |
|---|---|
|
Suurepärane kõrgtemperatuuri tugevus (turbo tase) |
Kõrge töötlemisraskused, kõrge tööriista kulumine |
|
Roomata vastupidavus ja oksüdatsiooniresistentsus |
Halb keevitatavus, kõrged keevitusprotsessi nõuded |
|
Sobib äärmiselt kõrge temperatuuri ja kõrge koormusega komponentide jaoks |
Kõrge materiaalne hind |
N07001 on ülitugev sulam, mis on loodud kõrgtemperatuurilisteks äärmuslikesse tingimuste jaoks, mis sobib eriti kõrge temperatuuriga koormuskomponentide jaoks lennukite mootorites ja gaasiturbiinides . See võib siiski säilitada suurepärase struktuurilise stabiilsuse ja tugevuse kiirusel 700 ~ 980 kraadi .}
