นิโมนิค 105 บทนำ
ซูเปอร์อัลลอยด์หรือโลหะผสมสมรรถนะสูงมีจำหน่ายในรูปทรงต่างๆ และมีส่วนประกอบต่างๆ ผสมกันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เฉพาะเจาะจง โลหะผสมเหล่านี้มีสามประเภท ได้แก่ โลหะผสมที่มีธาตุเหล็ก โคบอลต์ และโลหะผสมที่มีนิกเกิล ซูเปอร์อัลลอยด์ที่มีนิกเกิลและโคบอลต์มีจำหน่ายในรูปแบบโลหะผสมแบบหล่อหรือขึ้นรูปตามองค์ประกอบและการใช้งาน
ซุปเปอร์อัลลอยด์มีความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันและการคืบคลานได้ดี และสามารถเสริมกำลังได้ด้วยการชุบแข็งด้วยการตกตะกอน การชุบแข็งด้วยสารละลายของแข็ง และการชุบแข็งด้วยงาน นอกจากนี้ยังสามารถทำงานได้ภายใต้ความเค้นเชิงกลสูงและอุณหภูมิสูง รวมถึงในสถานที่ที่ต้องการความเสถียรของพื้นผิวสูงอีกด้วย
ซูเปอร์อัลลอย Nimonic 105™ เป็นโลหะผสมนิกเกิล-โคบอลต์-โครเมียม เอกสารข้อมูลต่อไปนี้ให้ภาพรวมของ Nimonic 105™
โลหะผสม NIMONIC 105 ผลิตโดยการหลอมด้วยความถี่สูงในอากาศตามด้วยการหล่อในอากาศ หรือสำหรับการใช้งานที่สำคัญกว่านั้น โลหะผสมจะผลิตโดยการหลอมสูญญากาศและการกลั่นด้วยไฟฟ้าสแลก โลหะผสมนี้ใช้สำหรับใบพัดกังหัน แผ่นจาน การตีขึ้นรูป ส่วนแหวน สลักเกลียว และตัวยึด
โลหะผสมนิกเกิล-โครเมียม-โคบอลต์ที่ชุบแข็งด้วยการตกตะกอนได้ พร้อมด้วยการเติมโมลิบดีนัมเพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับสารละลายของแข็ง คล้ายกับโลหะผสม NIMONIC 105 แต่มีระดับอะลูมิเนียมและไทเทเนียมที่สูงกว่าเพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งโดยการตกตะกอน โลหะผสมมีความแข็งแรงสูงและทนต่อการคืบคลานที่อุณหภูมิประมาณ 1,850°F (1,010°C) ใช้สำหรับใบพัดกังหันในกังหันก๊าซของเครื่องบิน
คุณสมบัติทางกายภาพของนิโมนิค 105:
| จุดหลอมเหลว (°C) | ความหนาแน่น | โมดูลัสของความยืดหยุ่น ในความตึงเครียด |
|---|---|---|
| 1290 – 1345 | 8.01ก./ซม.3 | 188 เกรดเฉลี่ย |
คุณสมบัติทางกลของนิโมนิค 105:
| ความต้านแรงดึง ขั้นต่ำ (ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) | ความแข็งแรงของผลผลิต ชดเชยขั้นต่ำ 0.2% (ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) | % การยืดตัว ในขั้นต่ำ 2″ |
|---|---|---|
| 167,000 | 112,000 | 25 |
องค์ประกอบทางเคมีของนิโมนิค 105:
| ค | และ | Cu | เฟ | มิน | Cr | ของ | อัล | โค | โม | พีบี | ส | บี | Zr | ใน |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 | บาล |
การเชื่อม Nimonic 105:
เทคนิคการเชื่อมที่แนะนำสำหรับ Nimonic 105 ได้แก่ การเชื่อมอาร์กแก๊ส-ทังสเตน การเชื่อมอาร์กโลหะแก๊ส การเชื่อมอาร์กใต้น้ำ และการเชื่อมอาร์กโลหะที่มีฉนวนหุ้ม แนะนำให้ใช้โลหะผสมที่เข้ากันสำหรับกระบวนการเชื่อม และหากไม่มีสารตัวเติมที่เข้ากัน ก็สามารถใช้โลหะผสมที่อุดมไปด้วย Ni, Co, Cr, Mo ได้ ในระหว่างที่ไม่มีโลหะเติมเข้ากัน
การอบชุบด้วยความร้อนด้วยนิโมนิค 105:
Nimonic 105 สามารถอบชุบด้วยความร้อนได้ใน 4 สี่ขั้นตอน ขั้นตอนมีดังนี้: อบสารละลายเป็นเวลา 4 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 1149°C (2100°F) ตามด้วยการระบายความร้อนด้วยอากาศ ให้ความร้อนเป็นเวลา 16 ชั่วโมงที่ 1,056°C (1925°F) ตามด้วยการระบายความร้อนด้วยอากาศ ให้ความร้อนเป็นเวลา 16 ชั่วโมงที่ 849°C (1560°F) การระบายความร้อนด้วยอากาศเพื่อให้ได้การตกตะกอนที่แข็งตัว
คุณสมบัติของนิโมนิค 105:
| Mechanical & Physical Properties | 21.1°ซ | 93.3°ซ | 148.9°ซ | 204.4°ซ | 315.6°ซ | 371.1°ซ | 426.7°ซ | 537.8°ซ | 648.9°ซ | 750°C | 815°ซ | 870°ซ | 982°ซ | 1,093°ซ | 1204°ซ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ความต้านแรงดึงสูงสุด /MPa | 1140 | 1123 | 1123 | 1084 | 1,091 | 1101 | 1101 | 1,064 | 1,038 | – | – | – | 175 | – | – |
| 0.2% ความแข็งแรงของผลผลิต /MPa | 776 | 762 | 762 | 735 | 735 | 743 | 743 | 740 | 720 | – | – | – | 152 | – | – |
| การลดพื้นที่ % | 31 | 31 | 31 | 38 | 30 | 39 | 39 | 37 | 38 | – | – | – | 73 | – | – |
| การยืดตัว% | 22 | 20 | 20 | 21 | 20 | 24 | 24 | 23 | 25 | – | – | – | 42 | – | – |
| คืบขั้นต่ำ 0.0001% ต่อชั่วโมง | – | – | – | – | – | – | – | – | 428 | 232 | 93 | 54 | – | – | – |
| ความแข็งแกร่งในการแตกร้าว 10,000 ชม | – | – | – | – | – | – | – | – | 471 | 263 | 135 | 65 | 12 | – | – |
| ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน /µm/m°C | 12.2 | 12.2 | 12.2 | 12.8 | 13.1 | 13.4 | 13.4 | 13.7 | 14 | – | – | – | 18 | – | – |
| ค่าการนำความร้อน /kcal/(hr.m.°C) | 9.363 | 10.41 | 10.41 | 11.67 | 12.89 | 14.04 | 14.04 | 15.2 | 16.02 | – | – | – | 22.54 | – | – |
| โมดูลัสความยืดหยุ่น / GPa | 188 | 184 | 184 | 179 | 174 | 168 | 168 | 161 | 154 | – | – | – | 110 | – | – |
