Vo svete vysokoteplotných{0}}zliatín sú NIMONIC 75 a NIMONIC 80 dve dobre-známe triedy, ktoré si získali svoje miesto v náročných aplikáciách, ako sú plynové turbíny, letecké komponenty a zariadenia na tepelné spracovanie. Obe zliatiny patria do rodiny NIMONIC, skupiny superzliatin na báze niklu-chrómu-, ktoré sú známe svojou pevnosťou, odolnosťou proti korózii a vynikajúcou tepelnou stabilitou.
Hoci majú podobné základné zloženie a často sa používajú v-prostredí s vysokou teplotou, tyče NIMONIC 75 a NIMONIC 80 sa výrazne líšia svojimi legovacími prvkami, mechanickými vlastnosťami a výkonnostnými charakteristikami. V tomto článku preskúmame kľúčové rozdiely medzi tyčinkami NIMONIC 75 a NIMONIC 80 a pomôžeme vám vybrať ten správny pre vašu konkrétnu aplikáciu.
Čo sú zliatiny NIMONIC?
Zliatiny NIMONIC boli pôvodne vyvinuté spoločnosťou Wiggin Company (teraz súčasťou Special Metals Corporation), aby poskytovali vynikajúcu odolnosť proti oxidácii a vysokú-teplotu. Tieto zliatiny sú primárne na báze niklu{2}} s rôznym množstvom chrómu, titánu, hliníka a uhlíka, ktoré sú prispôsobené rôznym požiadavkám na výkon.
Tyčinky NIMONIC sa zvyčajne používajú v:
Komponenty prúdového motora
Plynové turbíny
Spojovacie prvky a pružiny
Časti pece
Rúry výmenníka tepla
Porovnanie chemického zloženia
NIMONIC 75 Zloženie (%):
Nikel (Ni): Väčšie alebo rovné 78,0
Chróm (Cr): 18,0 – 21,0
Železo (Fe): menej alebo rovné 5,0
Titán (Ti): Menšie alebo rovné 0,35
Uhlík (C): 0,08 – 0,15
Mangán (Mn): menej alebo rovný 1,0
Kremík (Si): menší alebo rovný 1,0
NIMONIC 80A Zloženie (%):
Nikel (Ni): Väčšie alebo rovné 69,0
Chróm (Cr): 18,0 – 21,0
Železo (Fe): menej alebo rovné 3,0
Titán (Ti): 1,8 – 2,7
Hliník (Al): 1,0 – 1,8
Uhlík (C): 0,06 max
Mangán (Mn): menej alebo rovný 1,0
Kremík (Si): menší alebo rovný 1,0
NIMONIC 80 obsahuje podstatne viactitán a hliník, ktoré sa používajú naprecipitačné vytvrdzovanie, ktorá mu dodáva vyššiu pevnosť a odolnosť voči tepelnej únave.
Mechanické vlastnosti
| Nehnuteľnosť | NIMONIC 75 | NIMONIC 80A |
|---|---|---|
| Pevnosť v ťahu (MPa) | ~750 | 900 – 1000 |
| Medza klzu (MPa) | ~350 | 550 – 650 |
| Predĺženie (%) | ~40 | ~20 – 25 |
| Tvrdosť (Rockwell B) | ~85 | ~95 |
| Prevádzková teplota (max.) | Až 1000 stupňov | Až 815 stupňov (dlhodobo), krátkodobo vyššie |
Tyče NIMONIC 80A sú pevnejšie a tvrdšie ako tyče NIMONIC 75, ale NIMONIC 75 ponúka lepšiu tvarovateľnosť a ťažnosť.
Tepelné spracovanie a kalenie
NIMONIC 75:
Dodávané v žíhanom stave
Nepodlieha precipitačnému vytvrdzovaniu
Dobrá tvarovateľnosť a zvárateľnosť
Ideálne pre tvarované komponenty a aplikácie s miernym tepelným namáhaním
NIMONIC 80A:
Posilnené precipitačným vytvrdzovaním (starnutím)
Pre optimálny výkon vyžaduje ošetrenie roztokom a starnutie
Vyššia pevnosť pri zvýšených teplotách
Vhodné pre-aplikácie s vysokým{1}}teplom
Odolnosť proti korózii a oxidácii
Oba NIMONIC 75 a 80 bar ponúkajú vynikajúcu odolnosť proti oxidácii a korózii, ale:
NIMONIC 75 má lepšiu odolnosť v oxidačnom prostredí, ako je atmosféra pece, vďaka čomu je ideálny pre aplikácie náchylné k oxidácii-.
NIMONIC 80A si zachováva dobrú odolnosť, ale je navrhnutý skôr pre pevnosť ako pre maximálnu odolnosť proti korózii.
Napríklad tyče NIMONIC 75 sa často používajú v spaľovacích komorách a tepelných štítoch, zatiaľ čo tyče NIMONIC 80A sú bežné v rotujúcich častiach, ako sú lopatky turbín a upevňovacie prvky.
Výroba a opracovateľnosť
NIMONIC 75sa ľahšie opracúva, zvára a tvaruje vďaka nižšej tvrdosti a jednoduchej štruktúre zliatiny.
NIMONIC 80A, aj keď je stále opracovateľný, je ťažšie tvarovateľný a obrábateľný v dôsledku jeho precipitáciou-vytvrdenej mikroštruktúry.
Ak vaša aplikácia zahŕňa rozsiahlu výrobu alebo spracovanie za studena, lepšou voľbou je NIMONIC 75 bar.
Typické aplikácie
Aplikácie NIMONIC 75:
Plechové komponenty v leteckých motoroch
Spaľovacie komory plynových turbín
Časti pecí a tepelné štíty
Zariadenia na tepelné spracovanie
Jadrové komponenty
Aplikácie NIMONIC 80A:
Turbínové lopatky a kotúče
Spojovacie prvky s vysokou{0}}pevnosťou
Výfukové ventily v spaľovacích motoroch
Komponenty prúdového motora
Pružiny pre-vysokoteplotné použitie
Normy a certifikácie
Normy NIMONIC 75:
ASTM B637
AMS 5599 (hárok/pás)
BS HR5
Normy NIMONIC 80A:
ASTM B637
AMS 5829
BS HR1
Cena a dostupnosť
NIMONIC 75je vo všeobecnosti lacnejší ako NIMONIC 80A kvôli jeho jednoduchšiemu zloženiu a chýbajúcemu tepelnému spracovaniu.
NIMONIC 80Aje drahšia, ale ponúka vynikajúci mechanický výkon.
Súhrnná tabuľka
| Funkcia | NIMONIC 75 | NIMONIC 80A |
|---|---|---|
| Základné zloženie | Ni-Cr | Ni-Cr-Ti-Al |
| Pevnosť | Mierne | Vysoká |
| Ťažnosť | Vysoká | Mierne |
| Tepelné spracovanie | Len žíhané | Zrážky stvrdnuté |
| Maximálna prevádzková teplota | ~1000 stupňov | ~815 stupňov |
| Zvárateľnosť | Výborne | Dobre |
| Aplikácie | Spaľovanie, tepelné štíty | Lopatky turbíny, spojovacie prvky |
| náklady | Nižšia | Vyššie |
Záver
Zliatinové tyče NIMONIC 75 a NIMONIC 80A sú výnimočné materiály navrhnuté pre aplikácie pri vysokých-teplotách. Voľba medzi týmito materiálmi závisí predovšetkým od požiadaviek na mechanické vlastnosti, potrieb spracovania a podmienok prostredia vašej konkrétnej aplikácie.
Ak vaša aplikácia nevyžaduje vysoký mechanický výkon a potrebujete jednoduché{0}}spracovateľné-riešenie, ktoré je odolné voči oxidácii-a nákladovo efektívne-, vyberte si NIMONIC 75.
Ak vaša aplikácia vyžaduje vyššiu pevnosť a odolnosť proti tečeniu pri tepelnom namáhaní a zaťažení, vyberte si NIMONIC 80A.
Náš sortiment
Naša spoločnosť sa špecializuje na export-výkonných zliatin na báze niklu{1}}a špeciálnych kovových materiálov a ponúka produktový rad, ktorý pokrýva rôzne priemyselné aplikácie, ako sú scenáre s vysokou-teplotou, odolnosťou proti korózii-a vysokou-pevnosťou. Medzi naše hlavné produkty patria superzliatiny na báze niklu, ako sú Hastelloy, Inconel a Incoloy, ako aj superaustenitické nehrdzavejúce ocele, duplexné ocele, zliatiny Monel, zliatiny na báze kobaltu- a série presných zliatin. Tieto materiály poskytujú výnimočný výkon v extrémnych podmienkach-ako sú vysoké teploty, silná korózia a vysoký tlak{10}}a sú široko používané v leteckom, energetickom a chemickom inžinierstve, námornom inžinierstve a pri výrobe špičkových{11}}zariadení. Poskytujeme globálnym klientom spoľahlivé materiálové riešenia a technickú podporu.
Naša továreň
Naša továreň je vybavená pokročilým systémom výrobných a testovacích zariadení, ktoré umožňujú plné{0}}procesné výrobné kapacity od tavenia a spracovania za tepla až po precíznu konečnú úpravu. Jadrom výroby sú pece na vákuové indukčné tavenie (VIM) a elektrotroskové pretavovacie pece (ESR), aby sme zabezpečili vysokú čistotu a jednotné zloženie zliatinových materiálov. Používame aj viac-smerové kovacie lisy, presné valcovacie stolice a linky na kontinuálne žíhanie, aby sme dosiahli presné tvarovanie plechov, rúr, tyčí a drôtov. Zabezpečenie kvality sa spolieha na testovacie zariadenia, ako sú priame-čítacie spektrometre, skenovacie elektrónové mikroskopy (SEM), vysokoteplotné mechanické testovacie stroje{6}} a komory na testovanie korózie, ktoré dôsledne monitorujú štruktúru zloženia, mechanické vlastnosti a odolnosť proti korózii. V súlade s medzinárodnými normami, ako sú ISO, ASTM a ASME, naša továreň implementuje inteligentný systém riadenia a kontroly počas celého výrobného procesu a našim klientom dodáva vysokovýkonné-vysledovateľné prémiové zliatinové produkty.
