Сплав ALLOY 80A, 2.4952, UNS N07080, NIMONIC® 80A - никелевый сплав

СПЛАВ ALLOY 80A, 2.4952, UNS N07080, NIMONIC® 80A - НИКЕЛЕВЫЙ СПЛАВ ПО ASTM B637 И ДРУГИМ СТАНДАРТАМ

Alloy 80A, 2.4952, UNS N07080, Nimonic® 80A – описание

Alloy 80A (UNS N07080) — это Ni-Cr-сплав с добавлением титана и алюминия, упрочняемый выделением, жаропрочный, жаростойкий и устойчивый к воздействию серы в выхлопных газах. Используется при температуре до 815 °C.

Применение

Используется в автомобильной промышленности для изготовления выпускных клапанов, в авиационной промышленности для изготовления соединительных элементов и лопаток, колец и дисков газовых турбин, а также для изготовления опор котельных труб в атомных электростанциях.

 

Физические и механические свойства

Физические свойства при комнатной температуре:

• Плотность: 8,19 г/см³
• Температура плавления: 1320-1365 °C
• Магнитная проницаемость: 1,0006

Коэффициент теплового расширения при повышенной температуре, от 20 °C до:

• 100 °C: 12,7 мкм/м⋅K
• 200 °C: 13,3 мкм/м⋅K
• 300 °C: 13,7 мкм/м⋅K
• 400 °C: 14,1 мкм/м⋅K
• 500 °C: 14,4 мкм/м⋅K
• 600 °C: 15,0 мкм/м⋅K
• 700 °C: 15,5 мкм/м⋅K
• 800 °C: 16,2 мкм/м⋅K
• 900 °C: 17,1 мкм/м⋅K
• 1000 °C: 18,1 мкм/м⋅K

Коэффициент теплопроводности:

• 20 °C: 11,2 Вт/м · K
• 100 °C: 11,6 Вт/м · K
• 200 °C: 14,4 Вт/м · K
• 300 °C: 16,1 Вт/м · K
• 400 °C: 17,8 Вт/м · K
• 500 °C: 19,4 Вт/м · K
• 600 °C: 20,8 Вт/м · K
• 700 °C: 22,3 Вт/м · K
• 800 °C: 24,5 Вт/м · K
• 900 °C: 26,5 Вт/м · K
• 1000 °C: 28,4 Вт/м · K

Удельная теплоемкость:

• 20 °C: 448 Дж/кг⋅К
• 100 °C: 469 Дж/кг⋅К
• 200 °C: 494 Дж/кг⋅К
• 300 °C: 519 Дж/кг⋅К
• 400 °C: 548 Дж/кг⋅К
• 500 °C: 573 Дж/кг⋅К
• 600 °C: 599 Дж/кг⋅К
• 700 °C: 628 Дж/кг⋅К
• 800 °C: 653 Дж/кг⋅К
• 900 °C: 678 Дж/кг⋅К
• 1000 °C: 703 Дж/кг⋅К

Электрическое сопротивление:

• 20 °C: 12,4 мОм·м
• 100 °C: 12,49 мОм·м
• 200 °C: 12,68 мОм·м
• 300 °C: 12,8 мОм·м
• 400 °C: 13,19 мОм·м
• 500 °C: 13,3 мОм·м
• 600 °C: 13,19 мОм·м
• 700 °C: 13,19 мОм·м
• 800 °C: 13,1 мОм·м
• 900 °C: 12,79 мОм·м
• 1000 °C: 12,61 мОм·м

Модуль продольной упругости:

• 20 °C: 216 ГПа
• 100 °C: 212 ГПа
• 200 °C: 208 ГПа
• 300 °C: 202 ГПа
• 400 °C: 196 ГПа
• 500 °C: 189 ГПа
• 600 °C: 179 ГПа
• 700 °C: 161 ГПа
• 800 °C: 130 ГПа
• 900 °C: 120 ГПа
• 1000 °C: 110 ГПа

Модуль поперечной упругости:

• 20 °C: 85 ГПа
• 100 °C: 84 ГПа
• 200 °C: 82 ГПа
• 300 °C: 79 ГПа
• 400 °C: 77 ГПа
• 500 °C: 74 ГПа
• 600 °C: 70 ГПа
• 700 °C: 67 ГПа
• 800 °C: 64 ГПа
• 900 °C: 58 ГПа
• 1000 °C: 53 ГПа

Высокотемпературные механические свойства сплава Pyromet Alloy 80A в пересыщенном состоянии (1080 °C в течение 8 часов и охлаждение воздухом) и упрочненном выделением (700 °C в течение 16 часов и охлаждение воздухом), согласно указаниям производителя:

• 20 °C:
  • Предел текучести: 1000 МПа
  • Прочность при растяжении: 621 МПа
  • Относительное удлинение: 39 %
• 540 °C:
  • Предел текучести: 876 МПа
  • Прочность при растяжении: 531 МПа
  • Относительное удлинение: 37 %
• 600 °C:
  • Предел текучести: 834 МПа
  • Удлинение: 27 %
  • Относительное сужение: 28 %
• 650 °C:
  • Предел текучести: 793 МПа
  • Прочность при растяжении: 552 МПа
  • Относительное удлинение: 21 %
• 700 °C:
  • Предел текучести: 724 МПа
  • Удлинение: 15 %
  • Относительное сужение: 19 %

• 760 °C:
  • Предел текучести: 600 МПа
  • Прочность при растяжении: 503 МПа
  • Относительное удлинение: 17 %
• 800 °C:
  • Предел текучести: 496 МПа
  • Удлинение: 21 %
  • Относительное сужение: 19 %
• 870 °C:
  • Предел текучести: 310 МПа
  • Прочность при растяжении: 262 МПа
  • Относительное удлинение: 30 %
• 900 °C:
  • Предел текучести: 234 МПа
  • Удлинение: 26 МПа
  • Относительное сужение: 35 %

 

Сварка

Достаточная свариваемость. Для получения наилучших свойств необходима термообработка после сварки.

• 760 °C:
  • Предел текучести: 600 МПа
  • Прочность при растяжении: 503 МПа
  • Относительное удлинение: 17 %
• 800 °C:
  • Предел текучести: 496 МПа
  • Удлинение: 21 %
  • Относительное сужение: 19 %
• 870 °C:
  • Предел текучести: 310 МПа
  • Прочность при растяжении: 262 МПа
  • Относительное удлинение: 30 %
• 900 °C:
  • Предел текучести: 234 МПа
  • Удлинение: 26 МПа
  • Относительное сужение: 35 %

Разрывное напряжение сплава 80A согласно DIN EN 10302 — напряжение, вызывающее разрыв в данное время и при данной температуре:

• 500 °C, 10⁴ ч: 745 МПа
• 500 °C, 10⁵ ч: 587 МПа
• 550 °C, 10⁴ ч: 582 МПа
• 550 °C, 10⁵ ч: 416 МПа
• 600 °C, 10⁴ ч: 433 МПа
• 600 °C, 10⁵ ч: 272 МПа
• 650 °C, 10⁴ ч: 300 МПа
• 650 °C, 10⁵ ч: 157 МПа
• 700 °C, 10⁴ ч: 186 МПа
• 700 °C, 10⁵ ч: 75 МПа
• 750 °C, 10⁴ ч: 114 МПа
• 750 °C, 10⁵ ч: 37 МПа
• 800 °C, 10⁴ ч: 70 МПа
• 800 °C, 10⁵ ч: 20 МПа

Стойкость к ползучести сплава Alloy 80A согласно DIN / EN 10302 - напряжение, вызывающее ползучесть в размере 1% в данное время и при данной температуре:

• 500 °C, 10⁴ ч: 624 МПа
• 500 °C, 10⁵ ч: 530 МПа
• 550 °C, 10⁴ ч: 523 МПа
• 550 °C, 10⁵ ч: 390 МПа
• 600 °C, 10⁴ ч: 398 МПа
• 600 °C, 10⁵ ч: 257 МПа
• 650 °C, 10⁴ ч: 275 МПа
• 650 °C, 10⁵ ч: 149 МПа
• 700 °C, 10⁴ ч: 183 МПа
• 700 °C, 10⁵ ч: 72 МПа
• 750 °C, 10⁴ ч: 106 МПа
• 750 °C, 10⁵ ч: 33 МПа
• 800 °C, 10⁴ ч: 58 МПа
• 800 °C, 10⁵ ч: 16 МПа

Устойчивость к коррозии

Сплав 80A образует защитный слой из оксида хрома, который обеспечивает ему высокую термостойкость при температуре до 1000 °C. Он характеризуется хорошей стойкостью к азотной, фосфорной, серной и уксусной кислотам, умеренной стойкостью к морской воде и отличной стойкостью к солевому туману (NaCl) и влаге.

Высокотемпературное статическое окисление — очень хорошая стойкость до 1000 °C, хотя кратковременное воздействие более высокой температуры не приводит к значительному ухудшению стойкости. Потеря массы после воздействия горячего статического воздуха:

• 750 °C, 30 ч: 1,8 мг/см²
• 750 °C, 100 ч: 1,9 мг/см²
• 750 °C, 300 ч: 2,5 мг/см²
• 750 °C, 1000 ч: 5,3 мг/см²
• 900 °C, 30 ч: 3,9 мг/см²
• 900 °C, 100 ч: 3,8 мг/см²
• 900 °C, 300 ч: 4,2 мг/см²
• 900 °C, 1000 ч: 6,6 мг/см²
• 1000 °C, 30 ч: 7,1 мг/см²
• 1000 °C, 100 ч: 7,4 мг/см²
• 1000 °C, 300 ч: 10,5 мг/см²
• 1000 °C, 1000 ч: 16 мг/см²
• 1100 °C, 30 ч: 8 мг/см²
• 1100 °C, 100 ч: 12,9 мг/см²
• 1100 °C, 300 ч: 18,8 мг/см²
• 1100 °C, 1000 ч: 21,2 мг/см²
• 1200 °C, 30 ч: 9,1 мг/см²
• 1200 °C, 100 ч: 1,5 мг/см²
• 1200 °C, 300 ч: 20 мг/см²
• 1200 °C, 1000 ч: 64,5 мг/см²

Сварка

Достаточная свариваемость. Для получения наилучших свойств необходима термообработка после сварки

 

Термическая обработка, пластическая обработка и механическая обработка

Рекомендуемые параметры пластической и термической обработки, направленные на максимальное повышение сопротивления ползучести, в соответствии с рекомендациями Special Metals, если не указано иное:

Горячая пластическая обработка должна проводиться в диапазоне температур 1200-1050 °C.

Термическая обработка для штампованных прутков:

• Перегрев: 1080°C 8 ч; охлаждение воздухом
• Упрочнение: 700°C 16 ч; охлаждение воздухом

Термическая обработка для штампованных и холоднотянутых прутков:

• Перегрев: 1080°C 8 ч; охлаждение воздухом
• Стабилизация: 850°C 24 часа; охлаждение воздухом
• Упрочнение: 700°C 16 ч; охлаждение воздухом

Термическая обработка для холоднокатаных листов:

• Перегрев: 1150°C 2-3 мин; охлаждение в псевдоожиженном слое
• Перегрев: 1040 °C 20 мин; охлаждение воздухом
• Упрочнение: 750°C 4 часа; охлаждение воздухом

Термическая обработка для сварных листов:

• Перегрев: 1150°C 2-3 мин; охлаждение воздухом
• Сварка
• Отжиг после сварки: 925 °C, 1 час, охлаждение воздухом
• Упрочнение: 750°C 4 часа; охлаждение воздухом

Холодная пластическая обработка затруднена, поскольку сплав 80A быстро упрочняется. Часто необходимы сеансы отжига для смягчения (1040 °C в течение 20 минут; охлаждение водой или ускоренное охлаждение воздухом). Обрабатывать холодным способом сплав в состоянии пересыщенного отжига.

VDM® описывает альтернативную пластическую и термическую обработку, разработанную с целью усиления прочностных свойств за счет снижения сопротивления ползучести и разрыву.

• Перегрев: 1050-1080°C; 8 ч; охлаждение воздухом (для максимальной жаропрочности)
• Перегрев: 1010-1050°C; 8 ч; охлаждение воздухом
• Стабилизация: 840-860°C; 24 часа; охлаждение воздухом
• Упрочнение: 690-710°C; 16 ч; охлаждение воздухом

Обработка резанием аналогична обработке резанием быстрорежущей стали в отпущенном состоянии. Детали, прошедшие только стабилизирующую отжиг без старения, обрабатываются ХУЖЕ, чем детали, полностью упрочненные сегрегацией.

 

Из вышеперечисленных марок стали мы поставляем:

• Прутки, проволока, поковки по DIN 17742, DIN 17240, DIN EN 10090, BS 3076 & HR 1; ASTM B 637 / ASME SB-637; AECMA PrEn 2188, AECMA PrEn 2189, AECMA PrEn 2190, AECMA PrEn 2396, AECMA PrEn 2197, AIR 9165-37
• Листы, ленты и плиты по BS HR 201, AECMA PrEn 2191, DIN 17742, DIN EN 10302, ISO 6208
• Трубы по BS HR 401
• Детали по BS HR 601, AFNOR NC 20TA