Nimonic80A鎳鉻高溫合金鋼、現(xiàn)貨：圓棒、板材、鍛件、特殊尺寸可訂貨！
Nimonic80A是以鎳-鉻為基體，添加鋁、鈦形成γ′相彌散強化的高溫合金，除鋁含量略高外，其他與GH4033相近，使用溫度700～800℃，在650～850℃具有良好的抗蠕變性能和抗氧化性能。該合金冷、熱加工性能良好，【上海奔來金屬材料有限公司】主要供應(yīng)熱軋棒材、冷拉棒材、熱軋板材、冷軋板材、帶材以及環(huán)形件等，用于制造發(fā)動機轉(zhuǎn)子葉片、導(dǎo)向葉片支座、螺栓、葉片鎖板等零件。
Nimonic80A材料牌號 Nimonic80A。
Nimonic80A相近牌號 Nimonic80A(英國)
Nimonic80A材料的技術(shù)標準
WS9-7009-1996《Nimonic80A合金渦輪葉片用熱軋棒材》
WS9-7011-1996《Nimonic80A合金熱軋、鍛制及冷拉棒材》
WS9-7012環(huán)件-1996《Nimonic80A合金軋制環(huán)形件》
WS9-7095-1996《Nimonic80A合金熱軋板材、冷軋薄板和帶材》
Nimonic80A化學(xué)成分
|
C
|
Cr
|
Ni
|
Al
|
Ti
|
|
0.04～0.10
|
18.0～21.0
|
余
|
1.00～1.80
|
1.8～2.7
|
|
Co
|
Fe
|
B
|
Mn
|
Si
|
P
|
S
|
Ag
|
Bi
|
Cu
|
Pb
|
|
不大于
|
|
2.0
|
1.50
|
0.008
|
0.40
|
0.80
|
0.020
|
0.015
|
0.0005
|
0.0001
|
0.20
|
0.002
|
上海奔來金屬可提供：無縫管，焊管，圓棒，線材，板材，鍛件，管件和法蘭，特殊尺寸可定制?！井a(chǎn)品價格查詢】訪問【奔來金屬網(wǎng)站】了解更多！
注：B按計算量加入，允許加入微量的Ce、Zr、Mg元素。
Nimonic80A熱處理制度 葉片用棒材為：1080℃±10℃,8h,空冷＋700℃±5℃,16h,空冷。熱軋、鍛制及冷拉棒材：按表1-2的規(guī)定進行。軋制環(huán)件：(1050～1080℃)±10℃，不大于2h，水冷＋750℃±5℃(或+700℃±5℃),4h(或16h),空冷。熱軋板材、冷軋薄板和帶材為：供應(yīng)狀態(tài)＋750℃±10℃，4h，空冷。
表1-2
|
材料類型
|
固溶處理制度
|
時效制度
|
|
熱加工用熱軋（或鍛制）棒材
|
1080℃±10℃，8h，空冷
|
700℃±5℃,16h,空冷或750℃±5℃,4h,空冷
|
|
熱加工用熱軋
（或鍛制）棒材
|
按制度①或②進行
①1080℃±10℃,保溫時間按表1-3規(guī)定，油冷或水冷或空冷。（正常情況，d≥40mm，油冷）
②1080℃±10℃,保溫時間按表1-3規(guī)定，空冷+1080℃±10℃，保溫30min，水冷
|
|
冷拉棒材
|
1080℃±10℃,保溫時間按表1-4規(guī)定，水冷或空冷。
|
表1-3
|
直徑/mm
|
保溫時間/h
|
直徑/mm
|
保溫時間/h
|
|
≤3
|
1
|
>6～12.5
|
4
|
|
>3～6
|
2
|
>12.5
|
8
|
表1-4
|
直徑或較小截面尺寸/mm
|
保溫時間/min
|
直徑或較小截面尺寸/mm
|
保溫時間/min
|
|
≤15
|
15～30
|
>15～25
|
30～45
|
Nimonic80A品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 供應(yīng)直徑d20～55mm的葉片用熱軋棒材、直徑不大于300mm的熱軋或鍛制棒材。冷拉棒材供應(yīng)直徑8～45mm圓棒及內(nèi)切圓直徑d8～36mm的六角形棒材。供應(yīng)外徑1000mm、內(nèi)徑900mm、高度130mm的軋制形件。供應(yīng)厚度不大于9.5mm的熱軋板材、厚度不大于4.0mm的冷軋薄板材，厚度不大于0.8mm的冷軋帶材。葉片用熱軋棒材不經(jīng)熱處理供應(yīng)，其表面應(yīng)全部磨光或車光。機加工用熱軋棒材經(jīng)固溶處理并除氧化皮狀態(tài)供應(yīng)。鐓鍛用冷拉棒材以冷拉并磨光狀態(tài)供應(yīng)，機加工用冷拉棒材以冷拉經(jīng)固溶處理并除氧化皮狀態(tài)供應(yīng)，熱加工用棒材以制造狀態(tài)并除氧化皮供應(yīng)（對鍛造廠用棒材應(yīng)車光后供應(yīng)，其表面粗糙度應(yīng)不小于3.2μm）。軋制環(huán)形件以固溶處理和粗加工狀態(tài)供應(yīng)。熱軋板材、冷軋板材和帶材經(jīng)軟化處理、堿酸洗、切邊和平整或矯直后供應(yīng)。
Nimonic80A熔煉與鑄造工藝 葉片用棒材和板材采用真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔工藝。軋制環(huán)形件與熱軋、鍛制及冷拉棒材采用感應(yīng)熔煉加電渣重熔，或真空感應(yīng)熔煉加真空電弧重熔，或真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔工藝。
Nimonic80A應(yīng)用概況與特殊要求 該合金主要用作發(fā)動機轉(zhuǎn)子葉片、導(dǎo)向葉片支座、扇形件安裝環(huán)、螺栓、葉片鎖板等零件。
二、Nimonic80A物理及化學(xué)性能
Nimonic80A熱性能
Nimonic80A熔化溫度范圍 熔點1405℃[1]。
Nimonic80A熱導(dǎo)率 見表2-1。
|
θ/℃
|
100
|
200
|
300
|
400
|
500
|
600
|
700
|
800
|
900
|
|
λ/(W/(m·℃))
|
12.11
|
13.83
|
15.48
|
16.75
|
18.39
|
20.93
|
23.48
|
25.57
|
27.66
|
Nimonic80A線膨脹系數(shù) 見表2-2。
Nimonic80A密度 ρ=8.15g/cm3[2]。
|
θ/℃
|
16～100
|
16～200
|
16～300
|
16～400
|
16～500
|
16～600
|
16～700
|
|
α/10-6℃-1
|
12.18
|
12.86
|
13.69
|
14.08
|
14.50
|
14.94
|
15.36
|
Nimonic80A電性能 室溫ρ=1.23×10-6Ω.m[1]。
Nimonic80A磁性能 無磁性。
Nimonic80A化學(xué)性能
Nimonic80A抗氧化性能 在空氣介質(zhì)中試驗100h的氧化速率見表2-3。
|
θ/℃
|
700
|
750
|
800
|
|
氧化速率/(g/(m2·h))
|
0.037
|
0.041
|
0.047
|
Nimonic80A力學(xué)性能
Nimonic80A技術(shù)標準規(guī)定的性能
Nimonic80A渦輪葉片用棒材規(guī)定性能見表3-1。
|
技術(shù)標準
|
試樣串聯(lián)對數(shù)
|
持久性能
|
|
θ/℃
|
σ/MPa
|
斷裂時間/h
|
|
單個值
|
平均值
|
范圍值(Rmax)=(F)·( )
|
|
WS9-7009-1996
|
3
|
750
|
340
|
≥23
|
≥32
|
≤0.6×實際平均值
|
Nimonic80A當按3.1.1條進行的持久試驗性能不合格時，應(yīng)按表3-2中任一試樣串聯(lián)對數(shù)組別進行重復(fù)試驗。其中應(yīng)減去初試不合格的試樣串聯(lián)對數(shù)。
|
試樣串聯(lián)對數(shù)
|
斷裂時間/h
|
允許超出范圍或低于單個最小值的結(jié)果
|
|
單個值
|
平均值
|
范圍值(Rmax)=(F)·( )
|
|
4
|
≥23
|
≥32
|
≤0.6×實際平均值
|
1
|
|
5
|
≥23
|
≥31
|
≤0.7×實際平均值
|
0
|
|
6
|
≥23
|
≥31
|
≤0.7×實際平均值
|
1
|
注：1 持久試驗可以用單個試樣進行試驗使所有試樣到斷裂為止，并利用這些試驗結(jié)果來計算平均值和范圍值。
2 每個串聯(lián)對應(yīng)試驗至一個試樣斷裂為止，停止試驗，并利用這一斷裂試驗結(jié)果來計算平均值和范圍值。
3 單個值中的最大值與最小值之差應(yīng)在范圍值內(nèi)。
4 在各組試驗結(jié)果中，若有一個結(jié)果超過范圍值，而另一個結(jié)果低于單個最小值，則其所代表的材料拒收。
Nimonic80A熱軋、鍛制及冷拉棒材、軋制環(huán)形件規(guī)定的性能見表3-3。
|
技術(shù)標準
|
拉伸性能
|
室溫
HBS
|
持久性能
|
|
θ/℃
|
σb/MPa
|
σP0.2/MPa
|
δ5/%
|
θ/℃
|
σ/MPa
|
t/h
|
|
不小于
|
不小于
|
|
WS9-7011-1996
WS9-7012環(huán)件-1996
|
20
|
1000
|
620
|
20
|
285
|
750
|
340
|
30
|
注：對直徑不小于100mm的棒材，力學(xué)新跟能夠試樣允許在90mm方坯上切取。
Nimonic80A熱軋板材、冷軋薄板和帶材規(guī)定的性能見表3-4。
Nimonic80A生產(chǎn)檢驗數(shù)據(jù)
Nimonic80A渦輪葉片用熱軋棒材750℃的持久性能統(tǒng)計處理結(jié)果見表3-5。
表3-4
|
技術(shù)標準
|
拉伸性能
|
室溫
HBS
|
持久性能
|
|
θ/℃
|
板材厚度/mm
|
σb/MPa
|
σP0.2/MPa
|
δ5/%
|
θ/℃
|
σ/MPa
|
t/h
|
|
不小于
|
不小于
|
|
WS9-7095-1996
|
20
|
0.25～0.35
|
1030
|
-
|
15
|
280
|
750
|
340
|
30
|
|
>0.35～0.45
|
1030
|
-
|
20
|
|
>0.45～3.0
|
1030
|
640
|
25
|
|
>3.0～9.5
|
1000
|
620
|
20
|
注：持久試驗可在板坯或帶坯上進行。
表3-5
|
技術(shù)標準
|
斷裂時間/h
|
|
|
max
|
min
|
|
WS9-7009-1996
|
56.4
|
85.5
|
36.8
|
Nimonic80A熱軋棒材性能統(tǒng)計處理結(jié)果見表3-6。
表3-6
|
技術(shù)標準
|
室溫拉伸性能
|
室溫
HBS
|
|
σb/MPa
|
σP0.2/MPa
|
δ5/%
|
|
|
|
max
|
min
|
|
max
|
min
|
|
max
|
min
|
|
max
|
min
|
|
WS9-7011-1996
|
1135
|
1190
|
1080
|
720
|
775
|
660
|
31
|
36
|
28
|
305
|
321
|
285
|
注：合金冶煉工藝為真空感應(yīng)加電渣重熔。
Nimonic80A室溫及各種溫度下的力學(xué)性能
Nimonic80A拉伸性能 渦輪葉片用棒材經(jīng)標準熱處理后的典型拉伸性能見表3-7。
表3-7[1]
|
θ/℃
|
20
|
7001
|
750
|
800
|
850
|
900
|
|
σb/MPa
|
1125
|
755
|
680
|
555
|
410
|
265
|
|
σP0.2/MPa
|
665
|
540
|
490
|
430
|
340
|
195
|
|
δ/%
|
35
|
10
|
13
|
17
|
25
|
37
|
Nimonic80A持久和蠕變性能
Nimonic80A高溫持久性能 渦輪葉片用棒材經(jīng)標準熱處理后的持久強度見表3-8。
表3-8[1]
|
θ/℃
|
650
|
700
|
750
|
800
|
850
|
900
|
1000
|
|
σ100/MPa
|
470
|
394
|
270
|
193
|
127
|
58
|
23
|
|
σ300/MPa
|
425
|
343
|
229
|
154
|
93
|
-
|
-
|
Nimonic80A高溫蠕變性能 渦輪葉片用棒材經(jīng)標準熱處理后的典型蠕變性能見表3-9。
Nimonic80A疲勞性能
Nimonic80A高周疲勞 渦輪葉片用棒材經(jīng)標準熱處理后不同溫度下平均應(yīng)力為零的彎曲疲勞強度見表3-10。
Nimonic80A彈性性能
Nimonic80A彈性模量 見表3-11。
表3-9[1]
|
θ/℃
|
t/h
|
σ/MPa
|
εp/%
|
θ/℃
|
t/h
|
σ/MPa
|
εp/%
|
|
650
|
100
|
402
|
0.1
|
750
|
100
|
269
|
1.0
|
|
440
|
0.2
|
300
|
181
|
0.1
|
|
460
|
0.5
|
201
|
0.2
|
|
465
|
1.0
|
224
|
0.5
|
|
300
|
357
|
0.1
|
227
|
1.0
|
|
398
|
0.2
|
800
|
100
|
162
|
0.1
|
|
417
|
0.5
|
173
|
0.2
|
|
422
|
1.0
|
188
|
0.5
|
|
700
|
100
|
293
|
0.1
|
192
|
1.0
|
|
355
|
0.2
|
300
|
127
|
0.1
|
|
386
|
0.5
|
139
|
0.2
|
|
391
|
1.0
|
150
|
0.5
|
|
300
|
238
|
0.1
|
153
|
1.0
|
|
297
|
0.2
|
850
|
100
|
103
|
0.1
|
|
332
|
0.5
|
108
|
0.2
|
|
338
|
1.0
|
124
|
0.5
|
|
750
|
100
|
224
|
0.1
|
125
|
1.0
|
|
244
|
0.2
|
900
|
100
|
48
|
1.0
|
|
266
|
0.5
|
1000
|
100
|
12
|
1.0
|
表3-10
|
θ/℃
|
σ-1/MPa
|
θ/℃
|
σ-1/MPa
|
|
N=107周
|
N=108周
|
N=107周
|
N=108周
|
|
20
|
420
|
400
|
800
|
320
|
-
|
|
700
|
410
|
385
|
900
|
150
|
100
|
|
800
|
370
|
325
|
|
|
|
表3-11[2]
|
θ/℃
|
18
|
100
|
200
|
300
|
400
|
500
|
600
|
700
|
|
E/GPa
|
222
|
218
|
214
|
206
|
200
|
194
|
189
|
179
|
四、Nimonic80A組織結(jié)構(gòu)
Nimonic80A相變溫度
Nimonic80A時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
Nimonic80A合金組織結(jié)構(gòu) 葉片毛坯按不同熱處理規(guī)范處理的組織特征：1080℃±10℃,8h,空冷處理：在1080℃時基體中的γ′相和一些M7C3及M23C6型晶界碳化物溶入固溶體。在冷卻過程中晶界形成M7C3和M23C6型富鉻碳化物。M7C3大約在1000℃以上沉淀出來，并在較低溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>M23C6。M23C6在750～1000℃析出，也能獨立成核，生成晶界碳化物。所以在1080℃±10℃,8h,空冷處理后，晶界上呈現(xiàn)出不連續(xù)狀態(tài)的M7C3和M23C6，晶內(nèi)有γ′相和MC。1080℃±10℃,8h,空冷＋700℃±5℃,16h,空冷處理：合金在固溶組織的基礎(chǔ)上經(jīng)700℃±5℃,16h時效，晶界上的M7C3繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>M23C6，所以在晶界上沉淀出叫連續(xù)的M23C6，晶內(nèi)的γ′相也長大成球形質(zhì)點[4]。
五、Nimonic80A工藝性能與要求
Nimonic80A成形性能
Nimonic80A鍛造 合金具有良好的鍛造性能。鋼錠加熱溫度1120～1150℃，開鍛溫度不低于1000℃。停鍛溫度不低于950℃[2]。
Nimonic80A熱軋板 軋制加熱溫度1120～1150℃，停軋溫度不低于930℃[2]。
Nimonic80A渦輪葉片的鍛造 渦輪葉片用毛坯應(yīng)按規(guī)定的工序要求噴涂防護潤滑劑，待烘干后方可入爐加熱。零件毛坯在電爐中加熱，裝爐溫度800℃±20℃，保溫60min，加熱溫度1090℃±10℃，保溫35min，開鍛溫度1090℃，停鍛溫度950℃，在臥鍛機上頂鍛，鍛前用二硫化鉬潤滑模膛。零件毛坯鍛造中間工序應(yīng)進行固溶處理，加熱溫度1130℃±10℃，保溫60min，空冷。吹砂后，再按規(guī)定的工序要求噴涂防護潤滑劑，烘干后入爐加熱。零件毛坯再按上述規(guī)定進行裝爐、加熱、保溫，并在曲柄壓力機上進行終鍛，鍛前用二硫化鉬潤滑模膛。
Nimonic80A焊接性能 合金可以進行自動對接氬弧焊和縫焊。
Nimonic80A不加焊絲的自動鎢極氬弧焊（對接）規(guī)范見表5-1。
|
厚度/mm
|
焊前狀態(tài)
|
電流/A
|
電壓/V
|
焊速/(m/min)
|
墊板
|
氣體流量/(L/min)
|
背面氣體流量/(L/min)
|
鎢極直徑/mm
|
焊嘴直徑/mm
|
|
槽寬
|
槽深
|
|
1.2
|
軟態(tài)
|
55
|
10～12
|
0.21
|
4.57
|
1.5
|
10～15
|
5～6
|
2～4
|
10～14
|
注：焊前用砂布打磨試樣并用丙酮清洗，厚度不大于1.2mm板材不加充焊絲，一次焊接成形。
Nimonic80A縫焊規(guī)范見表5-2。
|
厚度/mm
|
焊前狀態(tài)
|
滾盤寬/mm
|
功率級
|
電壓/V
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脈沖格
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休止格
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熱量格
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焊接速度/(m/min)
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電極壓力/N
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上
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下
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1.2
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軟態(tài)
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5.5
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6.5
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3
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390
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15
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15
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5～8
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0.15
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8728
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Nimonic80A焊接接頭的力學(xué)性能見表5-3。
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焊接方法
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接頭方式
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厚度/mm
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焊前狀態(tài)
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焊后狀態(tài)
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接頭強度
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強度系數(shù)/%
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θ/℃
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σb/MPa
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自動氬弧焊
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對接
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1.2
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軟態(tài)
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1080℃±10℃,8h,空冷＋750℃±5℃,4h,空冷
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20
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1138～1236
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100
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縫焊
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搭接
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1.2
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軟態(tài)
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20
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950～1080
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85
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注：本表數(shù)據(jù)時兩批板材，每批2個試樣的拉伸試驗數(shù)據(jù)處理結(jié)果。
Nimonic80A零件熱處理工藝 零件的熱處理工藝按相應(yīng)的材料技術(shù)標準的熱處理制度進行。對于板材、帶材的沖壓成形件，在每成形一次后需進行中間真空退火，1060℃±10℃,10min,氬氣風扇冷卻，零件的最終熱處理是在真空爐中進行時效處理，750℃±10℃,4h,氬氣風扇冷卻。對于葉片在固溶后（時效前）制造過程中產(chǎn)生的局部加工硬化應(yīng)按規(guī)定的要求進行氬氣或氫氣保護表面退火，退火溫度1070～1090℃。
Nimonic80A表面處理工藝
Nimonic80A切削加工與磨削性能 Nimonic80A具有良好的機加工性能，完全熱處理狀態(tài)具有好的機加工性能。
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