Nimonic 105 Einführung
Superlegierungen oder Hochleistungslegierungen sind in verschiedenen Formen erhältlich und enthalten Elemente in unterschiedlichen Kombinationen, um ein bestimmtes Ergebnis zu erzielen. Es gibt drei Arten dieser Legierungen, darunter Legierungen auf Eisenbasis, Kobaltbasis und Nickelbasis. Die Superlegierungen auf Nickel- und Kobaltbasis sind je nach Zusammensetzung und Anwendung als Guss- oder Knetlegierungen erhältlich.
Superlegierungen weisen eine gute Oxidations- und Kriechbeständigkeit auf und können durch Ausscheidungshärtung, Mischkristallhärtung und Kaltverfestigungsverfahren verstärkt werden. Sie können auch unter hoher mechanischer Beanspruchung und hohen Temperaturen funktionieren und auch an Stellen, die eine hohe Oberflächenstabilität erfordern
Die Superlegierung Nimonic 105™ ist eine Nickel-Kobalt-Chrom-Legierung. Das folgende Datenblatt bietet einen Überblick über Nimonic 105™.
Die NIMONIC-Legierung 105 wird durch Hochfrequenzschmelzen an der Luft und anschließendes Gießen an der Luft hergestellt. Für kritischere Anwendungen wird die Legierung auch durch Vakuumschmelzen und Elektroschlacke-Raffinierung hergestellt. Die Legierung wird für Turbinenschaufeln, Scheiben, Schmiedeteile, Ringabschnitte, Bolzen und Befestigungselemente verwendet.
Eine ausscheidungshärtbare Nickel-Chrom-Kobalt-Legierung mit einem Zusatz von Molybdän zur Mischkristallverfestigung. Es ähnelt der NIMONIC-Legierung 105, enthält jedoch einen höheren Anteil an Aluminium und Titan für eine erhöhte Festigkeit durch Ausscheidungshärtung. Die Legierung weist eine hohe Festigkeit und Kriechfestigkeit bei Temperaturen bis etwa 1850 °F (1010 °C) auf. Wird für Turbinenschaufeln in Flugzeuggasturbinen verwendet.
Physikalische Eigenschaften von Nimonic 105:
| Schmelzpunkt (°C) | Dichte | Elastizitätsmodul in Spannung |
|---|---|---|
| 1290 – 1345 | 8,01 g/cm3 | 188 GPa |
Mechanische Eigenschaften von Nimonic 105:
| Zerreißfestigkeit Minimum (psi) | Streckgrenze Mindestens 0,2 % Versatz (psi) | % Dehnung in 2″ Minimum |
|---|---|---|
| 167.000 | 112.000 | 25 |
Chemische Zusammensetzung von Nimonic 105:
| C | Und | Mit | Fe | Mn | Cr | Du | Al | Co | Mo | Pb | S | B | Zr | Ni |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.12 | 1.0 | 0.2 | 1.0 | 1.0 | 14.0-15.7 | 0.9-1.5 | 4,5-5,5 | 18.0-22.0 | 4,5-5,5 | 0.0015 | 0.010 | 0.003-0.010 | 0.fünfzehn | Bal |
Nimonic 105 Schweißen:
Zu den für Nimonic 105 empfohlenen Schweißtechniken gehören Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen, Gas-Metalllichtbogenschweißen, Unterpulverschweißen und Metalllichtbogenschweißen mit Schutzgas. Für den Schweißprozess wird die Verwendung eines passenden Zusatzwerkstoffs empfohlen. Wenn kein passender Zusatzwerkstoff vorhanden ist, kann eine Legierung mit hohem Ni-, Co-, Cr- und Mo-Gehalt verwendet werden. Bei Fehlen eines passenden Zusatzwerkstoffes.
Nimonic 105 Wärmebehandlung:
Nimonic 105 kann in vier Schritten wärmebehandelt werden. Die Schritte sind wie folgt: Lösungsglühen für 4 Stunden bei 1149 °C (2100 °F), gefolgt von Luftkühlung. Erhitzen für 16 Stunden bei 1056 °C (1925 °F), gefolgt von Luftkühlung. Erhitzen für 16 Stunden bei 849 °C (1560 °F). Luftkühlung zur Ausscheidungshärtung.
Eigenschaften von Nimonic 105:
| Mechanical & Physical Properties | 21,1°C | 93,3°C | 148,9°C | 204,4°C | 315,6°C | 371,1°C | 426,7°C | 537,8°C | 648,9°C | 750°C | 815°C | 870°C | 982°C | 1093°C | 1204°C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Höchste Zugfestigkeit / MPa | 1140 | 1123 | 1123 | 1084 | 1091 | 1101 | 1101 | 1064 | 1038 | – | – | – | 175 | – | – |
| 00,2 % Streckgrenze/MPa | 776 | 762 | 762 | 735 | 735 | 743 | 743 | 740 | 720 | – | – | – | 152 | – | – |
| Verringerung der Fläche % | 31 | 31 | 31 | 38 | 30 | 39 | 39 | 37 | 38 | – | – | – | 73 | – | – |
| Dehnung % | 22 | 20 | 20 | 21 | 20 | 24 | 24 | 23 | 25 | – | – | – | 42 | – | – |
| Minimales Kriechen 0,0001 % pro Stunde | – | – | – | – | – | – | – | – | 428 | 232 | 93 | 54 | – | – | – |
| 10.000 Stunden Bruchfestigkeit | – | – | – | – | – | – | – | – | 471 | 263 | 135 | 65 | 12 | – | – |
| Wärmeausdehnungskoeffizient /µm/m°C | 12.2 | 12.2 | 12.2 | 12.8 | 13.1 | 13.4 | 13.4 | 13.7 | 14 | – | – | – | 18 | – | – |
| Wärmeleitfähigkeit /kcal/(Std.m.°C) | 9.363 | 10.41 | 10.41 | 11.67 | 12.89 | 14.04 | 14.04 | 15.2 | 16.02 | – | – | – | 22.54 | – | – |
| Elastizitätsmodul / GPa | 188 | 184 | 184 | 179 | 174 | 168 | 168 | 161 | 154 | – | – | – | 110 | – | – |
