Alloy 263 Physical Properties
- Non-magnetic. Alloy C263 plate – Nimonic 263 plate has high strength up to 1500ºF (816°C) and good oxidation resistance up to 1800ºF (982°C)
- This grade has excellent forming and welding characteristics.
- In the annealed condition, alloy CC263 nickel plate has excellent ductility and may be formed by cold working.
- Density: 0.302 lbs/in3, 8.36 g/cm3
Alloy 263 Mechanical Properties
- Hardness – Typically 200 BHN. Grain structure is austenitic at both cryogenic and elevated temperatures.
- TYPICAL STOCK REMOVAL RATE: 20 surface feet/minute with high speed tools. 80 surface feet/minute with carbide.
- Care must be taken to ensure a rigid machine setup and sharp tools, so that work hardening and surface glazing do not occur.
- Alloy C263 plate – Nimonic 263 plate has excellent welding characteristics and can be welded by most customary techniques, such as inert gas tungsten arc (TIG), gas metal arc welding (GMAW), electron beam and resistance welding. Oxyacetylene and submerged arc processes are not recommended. Avoid excessive heat input when welding and when a filler metal is required a matching C-263 filler metal should be used. This grade is typically used in the fully aged condition. Following forming and welding, a full solution anneal prior to aging is often employed to develop optimum properties.
Hợp kim siêu hợp kim dựa trên niken 263
NIMONIC® alloy 263 (UNS N07263/W. Nr. 2.4650), an air melted nickel-base alloy, was developed by Rolls- Royce (1971) Ltd. to provide a sheet material which could be readily fabricated and would offer improved ductility in welded assemblies to replace Hợp kim NIMONIC 80A. It was designed as sheet material to meet specific design criteria in terms of proof stress and creep strength.
Nimonic 263® is an age-hardenable nickel-cobalt chromium-molybdenum alloy designed specifically to combine good aged strength properties with excellent fabrication characteristics in the annealed condition. While its strength at elevated temperatures is not quite as high as Waspaloy® or Rene 41, it is far easier to form or weld than these alloys. Alloy C263 plate – Nimonic 263® plate exhibits excellent intermediate temperature tensile ductility, and is not normally subject to strain age cracking problems common for other gamma prime strengthened alloys. This grade is typically used for applications up to about 1650°F (900°C). This grade combines properties which make it suitable for a variety of fabricated components in both aircraft turbine engine and land-based turbine applications.
It is now available in all standard forms. The welding techniques for this alloy are similar to those in common use for other age-hardenable nickel- base alloys. During salvage welding operations, a pre-weld heat-treatment is not necessary on age-hardened assemblies but a subsequent age-hardening treatment is desirable after all salvage welding is completed. The material will age in service if temperatures are above 750° C.
Alloy 263 Chemical Composition:
| Yếu tố | Giới hạn thành phần hóa học (%) |
|---|---|
| Carbon | 00,04%-0,08% |
| Silicon | 0tối đa 0,40% |
| Mangan | 0tối đa 0,60% |
| lưu huỳnh | 0tối đa 0,007% |
| Bạc | 0tối đa 0,0005% |
| Nhôm | 0tối đa 0,60% |
| boron | 0tối đa 0,005% |
| Bismut | 0tối đa 0,0001% |
| Coban | 19,0%-21,0% |
| Chromium | 19,0%-21,0% |
| Đồng | 0tối đa 0,20% |
| Sắt | 0tối đa 0,7% |
| Molypden | 5,6%-6,1% |
| Chỉ huy | 0Tối đa 0,0020% |
| Titan | 1,9% -2,4% |
| Nhôm và titan | 2,4%-2,8% |
| Niken | Sự cân bằng* |
Alloy 263 Fabrication and Working Instructions:
Nimonic 263 có thể được gia công nóng ở khoảng nhiệt độ 1742-2102°F (950-1150°C). Mặt khác, các đặc tính cơ học tạo hình nguội được cho trong bảng sau:
| 00,1% bằng chứng căng thẳng | 343 MPa |
|---|---|
| 00,2% bằng chứng căng thẳng | 355 MPa |
| 00,5% căng thẳng bằng chứng | 369 MPa |
| Sức căng | 788 MPa |
| Độ giãn dài trên 50 mm, % | 59,7 |
| Độ cứng | 195 HV |
| Kích thước hạt trung bình | ASTM 6.5 |
| Giá trị Erichsen | 12,8 mm |
| Sức chống cắt | 588 MPa |
| Tỷ lệ cắt và độ bền kéo | 0.75 |
Xin lưu ý rằng dữ liệu thu được bằng cách sử dụng tấm ủ dày 0,5-1,2 mm, sử dụng kỹ thuật ủ trong 3 phút ở 1190°C bằng phương pháp làm nguội tầng sôi.
Cần phải ủ Nimonic 263 trong quá trình thao tác với hợp kim. Cần tuân thủ các hướng dẫn sau đây về hình dạng hoặc hình thức:
- Thanh hoặc phần nặng thường được làm mềm bằng cách xử lý nhiệt kéo dài hai giờ ở 2102°F (1150°C);
- Quá trình ủ các tấm phải kéo dài 15 phút ở khoảng nhiệt độ 1922-2012°F (1050-1100°C), sau đó làm nguội nhanh. Đối với tấm trải giường, phương pháp làm nguội tầng sôi cũng có thể được sử dụng.
Tùy thuộc vào cấu hình mối nối và độ dày vật liệu, hợp kim Nimonic 263 có thể được hàn dễ dàng bằng các quy trình T.I.G và M.I.G tự động và thủ công được bảo vệ bằng argon. Đối với tất cả các quy trình hàn được bảo vệ bằng argon, kim loại phụ là thông số kỹ thuật AMS 5966 (Kim loại phụ Nimonic 263). Trong một số điểm nhấn tiếp theo, bạn có thể thấy tất cả các quy trình hàn được bảo vệ bằng argon khác nhau:
- T.I.G tự động hàn có thể được sử dụng trên các bộ phận có độ dày lên tới 3,25 mm và chỉ dành cho các mối nối đối đầu đơn giản mà không có bất kỳ hình dạng đặc biệt nào. Nên sử dụng kim loại phụ Nimonic 263 cho các bộ phận dày hơn 1,6 mm, trong khi có thể hàn mà không cần kim loại phụ cho các bộ phận mỏng hơn 1,6 mm;
- Hướng dẫn sử dụng T.I.G. hàn nên được sử dụng trên các mối nối phức tạp hơn với hình dạng đặc biệt và nên sử dụng trên độ dày lên tới 4,8 mm;
- I.G. hàn có thể được sử dụng trên tất cả các độ dày của mặt cắt, nhưng tốt nhất nên sử dụng trên các độ dày trên 4,8 mm. Ngoài ra, nên sử dụng T.I.G thủ công. nếu cần hàn nhiều. Cả hai điều kiện chuyển phun và chuyển nhúng đều có thể được sử dụng trong quá trình này.
Các quy trình hàn và nối khác có thể được sử dụng trên hợp kim Nimonic 263, nhưng ở mức độ thấp hơn:
- Hàn điểm, đường khâu và đường may;
- Hàn chớp nhoáng được sử dụng để sản xuất các vòng tua bin khí.
Alloy 263 Physical Properties:
| Tỉ trọng | 00,302 lb/năm3 |
|---|---|
| 8,36 g/cm3 | |
| Phạm vi nóng chảy | Nhiệt độ chất lỏng 2471°F (1355°C) |
| Nhiệt độ chất rắn 2372°F (1300°C) | |
| Nhiệt dung riêng ở J/kg | 862°F (461°C) |
Tính chất cơ học Nimonic 263:
| Độ bền kéo (lượng mưa cứng lại ở nhiệt độ phòng) | 940 MPa |
|---|---|
| 136.000 psi | |
| Cường độ năng suất (@strain 0,200%, lượng mưa cứng lại, giá trị ở nhiệt độ phòng) | 550 MPa |
| 79.800 psi | |
| Độ giãn dài khi đứt (lượng mưa cứng lại) | 39% |
Tính chất nhiệt Nimonic 263:
| Hệ số giãn nở nhiệt ở 69,8-212°F (21-100°C) | 5,72 µin/in°F |
|---|---|
| 10,3 µm/m°C | |
| Dẫn nhiệt | 81,2 BTU in/hr.ft².°F |
| 11,7 W/mK |
Alloy 263 Heat Treatment:
Thông thường, hợp kim Nimonic 263 phải được xử lý nhiệt hai giai đoạn được thực hiện trong không khí, hoặc cụ thể hơn là xử lý bằng dung dịch và làm cứng do lão hóa. Dưới đây là tất cả các chi tiết về phương pháp xử lý nhiệt được khuyến nghị cho các dạng hợp kim khác nhau:
- Extruded or forged bars and a section for forging and /or machining – 1.5-2.5h at 2102°F (1150°C)/WQ for solution treatment and 8 h at 1472°F (800°C)/AC for aging treatment;
- Tấm cán nóng – 1,5 giờ ở 2102°F (1150°C)/WQ đối với xử lý dung dịch và 8 giờ ở 1472°F (800°C)/AC đối với xử lý lão hóa;
- Tấm cán nguội và phần kéo nguội (bao gồm cả ống) – 3-10 phút ở 2102°F (1150°C)/FBQ hoặc WQ để xử lý dung dịch và 8 giờ ở 1472°F (800°C)/AC để lão hóa sự đối đãi.
