Présentation du Nimonic 105
Les superalliages ou alliages à hautes performances sont disponibles dans une variété de formes et contiennent des éléments dans différentes combinaisons pour obtenir un résultat spécifique. Ces alliages sont de trois types qui comprennent les alliages à base de fer, à base de cobalt et à base de nickel. Les superalliages à base de nickel et à base de cobalt sont disponibles sous forme d'alliages à base coulée ou corroyée en fonction de la composition et de l'application.
Les superalliages ont une bonne résistance à l'oxydation et au fluage et peuvent être renforcés par des méthodes de durcissement par précipitation, de durcissement en solution solide et d'écrouissage. Ils peuvent également fonctionner sous des contraintes mécaniques élevées et à des températures élevées, ainsi que dans des endroits nécessitant une grande stabilité de surface.
Le super alliage Nimonic 105™ est un alliage nickel-cobalt-chrome. La fiche technique suivante donne un aperçu de Nimonic 105™.
L'alliage NIMONIC 105 est produit par fusion à haute fréquence dans l'air suivie d'une coulée dans l'air, ou, pour des applications plus critiques, l'alliage est produit par fusion sous vide et affinage sous laitier électroconducteur. L'alliage est utilisé pour les aubes de turbine, les disques, les pièces forgées, les sections annulaires, les boulons et les fixations.
Un alliage nickel-chrome-cobalt durcissable par précipitation avec un ajout de molybdène pour le renforcement en solution solide. Il est similaire à l'alliage NIMONIC 105 mais a des niveaux plus élevés d'aluminium et de titane pour un renforcement accru par durcissement par précipitation. L'alliage a une résistance élevée et une résistance au fluage à des températures allant jusqu'à environ 1850°F (1010°C). Utilisé pour les aubes de turbine dans les turbines à gaz des avions.
Propriétés physiques du Nimonic 105 :
| Point de fusion (°C) | Densité | Propriétés mécaniques de l'acier à outils AISI HSS M2 sous tension |
|---|---|---|
| 1290 – 1345 | 8.01g/cm3 | 188 GPa |
Propriétés mécaniques du Nimonic 105 :
| Résistance à la traction Le minimum (psi) | Limite d'élasticité Décalage minimal de 0,2 % (psi) | % Allongement en 2″ Minimum |
|---|---|---|
| 167 000 | 112 000 | 25 |
Composition chimique du Nimonic 105 :
| C | Et | Avec | Fe | Mn | Cr | Tu | 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 | 0.15 | bal |
Soudage Nimonic 105 :
Les techniques de soudage recommandées pour Nimonic 105 comprennent le soudage à l'arc sous gaz tungstène, le soudage à l'arc sous gaz, le soudage à l'arc submergé et le soudage à l'arc sous protection. L'utilisation d'un métal d'apport d'alliage assorti est recommandée pour le processus de soudage et si une charge assortie est absente, un alliage riche en Ni, Co, Cr, Mo peut être utilisé. En l'absence d'un métal d'apport correspondant.
Traitement thermique Nimonic 105 :
Nimonic 105 peut être traité thermiquement en 4 quatre étapes. Les étapes sont les suivantes : Recuit de mise en solution pendant 4 h à 1149°C (2100°F) suivi d'un refroidissement à l'air. Chauffage pendant 16 h à 1056°C (1925°F) suivi d'un refroidissement à l'air. Chauffage pendant 16 h à 849°C (1560°F). Refroidissement par air pour atteindre le durcissement par précipitation.
Propriétés 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Résistance à la traction ultime/MPa | 1140 | 1123 | 1123 | 1084 | 1091 | 1101 | 1101 | 1064 | 1038 | – | – | – | 175 | – | – |
| 0.2% Limite d'élasticité/MPa | 776 | 762 | 762 | 735 | 735 | 743 | 743 | 740 | 720 | – | – | – | 152 | – | – |
| Réduction de la superficie % | 31 | 31 | 31 | 38 | 30 | 39 | 39 | 37 | 38 | – | – | – | 73 | – | – |
| Allongement % | 22 | 20 | 20 | 21 | 20 | 24 | 24 | 23 | 25 | – | – | – | 42 | – | – |
| Fluage minimum 0,0001 % par heure | – | – | – | – | – | – | – | – | 428 | 232 | 93 | 54 | – | – | – |
| Résistance à la rupture de 10 000 heures | – | – | – | – | – | – | – | – | 471 | 263 | 135 | 65 | 12 | – | – |
| Coefficient de dilatation thermique /µm/m°C | 12.2 | 12.2 | 12.2 | 12.8 | 13.1 | 13.4 | 13.4 | 13.7 | 14 | – | – | – | 18 | – | – |
| Conductivité thermique /kcal/(h.m.°C) | 9.363 | 10.41 | 10.41 | 11.67 | 12,89 | 14.04 | 14.04 | 15.2 | 16.02 | – | – | – | 22.54 | – | – |
| Module d'élasticité / GPa | 188 | 184 | 184 | 179 | 174 | 168 | 168 | 161 | 154 | – | – | – | 110 | – | – |
