Hợp kim Nimonic 263 Tính chất cơ học
Các tính chất cơ học của Nimonic Alloy 263™ được cung cấp dưới đây.
| Tính chất | Hệ mét | thành nội |
|---|---|---|
| Độ bền kéo (kết tủa cứng lại, giá trị ở nhiệt độ phòng) | 940 MPa | 136000 psi |
| Cường độ năng suất (@strain 0,200%, lượng mưa cứng lại, giá trị ở nhiệt độ phòng) | 550 MPa | 79800 psi |
| Độ giãn dài khi đứt (lượng mưa cứng lại) | 39% | 39% |
Tính chất nhiệt của hợp kim Nimonic 263
Các đặc tính nhiệt của Nimonic Alloy 263™ được đưa ra dưới đây.
| Tính chất | Hệ mét | thành nội |
|---|---|---|
| Hệ số giãn nở nhiệt (@21-100°C/69.8-212°F) | 10,3 µm/m°C | 5,72 µin/in°F |
| Dẫn nhiệt | 11,7 W/mK | 81,2 BTU in/hr.ft².°F |
- AMS 5872
- AMS 5886
- TỪ 2.4650
Nimonic 263 Siêu hợp kim dựa trên niken
NIMONIC® hợp kim 263 (UNS N07263/W. Nr. 2.4650), một hợp kim gốc niken nóng chảy trong không khí, được phát triển bởi Rolls-Royce (1971) Ltd. để cung cấp vật liệu tấm có thể dễ dàng chế tạo và mang lại độ dẻo được cải thiện trong các cụm hàn để thay thế Hợp kim NIMONIC 80A. Nó được thiết kế dưới dạng vật liệu tấm để đáp ứng các tiêu chí thiết kế cụ thể về khả năng chịu ứng suất và độ bền từ biến.
Nimonic 263® là hợp kim crom-molypden niken-coban có độ cứng lâu năm được thiết kế đặc biệt để kết hợp các đặc tính độ bền tốt với các đặc tính chế tạo tuyệt vời trong điều kiện ủ. Mặc dù độ bền của nó ở nhiệt độ cao không cao bằng Waspaloy® hoặc Rene 41, nhưng nó dễ tạo hình hoặc hàn hơn nhiều so với các hợp kim này.
Tấm hợp kim C263 - Tấm Nimonic 263® thể hiện độ dẻo kéo ở nhiệt độ trung bình tuyệt vời và thường không phải chịu các vấn đề nứt do lão hóa do biến dạng thường gặp đối với các hợp kim được gia cố bằng gamma Prime khác. Loại này thường được sử dụng cho các ứng dụng có nhiệt độ lên tới khoảng 1650°F (900°C). Loại này kết hợp các đặc tính giúp nó phù hợp với nhiều bộ phận được chế tạo khác nhau trong cả ứng dụng động cơ tua-bin máy bay và tua-bin trên đất liền.
Bây giờ nó có sẵn ở tất cả các dạng tiêu chuẩn. Các kỹ thuật hàn cho hợp kim này tương tự như các kỹ thuật được sử dụng phổ biến cho các hợp kim gốc niken có độ cứng lâu năm khác.
Trong quá trình hàn cứu hộ, không cần thiết phải xử lý nhiệt trước khi hàn đối với các cụm đã được làm cứng theo thời gian nhưng nên xử lý làm cứng do tuổi tác tiếp theo sau khi hoàn tất quá trình hàn cứu hộ. Vật liệu sẽ già đi khi sử dụng nếu nhiệt độ cao hơn 750° C.
Thành phần hóa học Nimonic 263:
| 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* |
Hướng dẫn chế tạo và sử dụng Nimonic 263:
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.
Tính chất vật lý Nimonic 263:
| 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 |
Xử lý nhiệt Nimonic 263:
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:
- Các thanh ép đùn hoặc rèn và một phần để rèn và/hoặc gia công – 1,5-2,5 giờ ở 2102°F (1150°C)/WQ để xử lý dung dịch và 8 giờ ở 1472°F (800°C)/AC để xử lý lão hóa;
- 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.
