Сплав WASPALLOY, 2.4654, HAYNES® WASPALOY - никелевый сплав

WASPALLOY, 2.4654, UNS N07001, HAYNES® WASPALOY - НИКЕЛЕВЫЙ СПЛАВ ПО ASTM B637, ASME SB637, EN 2582 I IN.

# - Mg<0,01, Ca<0,01, Pb<0,001, Ag<0,0005. Bi<0,0001

Waspalloy, 2.4654, Waspaloy – описание

Waspalloy — это сплав никеля, который может быть упрочнен путем старения. Он обладает высокой термостойкостью и жаропрочностью, используется при температурах до 870 °C в среде выхлопных газов, однако в критических, требующих особого внимания условиях эксплуатации максимальная рабочая температура не должна превышать 650 °C.

Применение

Элементы газовых турбин в авиационной промышленности — диски компрессоров, диски роторов, валы, прокладки, уплотнения, кольца, корпуса, соединительные элементы и т. д.

Физические и механические свойства

Физические свойства при комнатной температуре:

• Плотность: 8,38 г/см³
• Температура плавления: 1330-1360 °C
• Температура выделения: 980 °C

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

• 500 °C: 13,9 мкм/м⋅K
• 600 °C: 14,3 мкм/м⋅K
• 700 °C: 14,8 мкм/м⋅K
• 800 °C: 15,4 мкм/м⋅K
• 900 °C: 16,4 мкм/м⋅K
• 1000 °C: 17,8 мкм/м⋅K

Коэффициент теплопроводности:

• 200 °C: 12,6 Вт/м · K
• 400 °C: 15,7 Вт/м · K
• 600 °C: 19,1 Вт/м · K
• 800 °C: 22,7 Вт/м · K
• 900 °C: 24,5 Вт/м · K

Модуль продольной упругости:

• 20 °C: 213 ГПа
• 200 °C: 204 ГПа
• 400 °C: 192 ГПа
• 600 °C: 180 ГПа
• 800 °C: 164 ГПа
• 1000 °C: 146 ГПа

Прочностные характеристики Waspalloy после термообработки в соответствии с EN 3220 (описание в разделе «Термообработка»):

• 20 °C:
  • Предел пластичности: >800 МПа
  • Прочность на разрыв: >1210 МПа
  • Относительное удлинение: >13 %
  • Относительное сужение: >18 %
  • Твердость HV: 350-485
• 700 °C:
  • Долговечность, 23 ч: 520 МПа

Разрывное напряжение сплава Waspaloy после термообработки производителя Special Metals типа A (описание в разделе «Термообработка»):

• 650 °C, 1000 ч: 615 МПа
• 705 °C, 1000 ч: 450 МПа
• 760 °C, 1000 ч: 290 МПа
• 815 °C, 1000 ч: 180 МПа
• 870 °C, 1000 ч: 110 МПа

Устойчивость к коррозии

Хорошая стойкость к коррозионным явлениям, происходящим в газовых турбинах — окислению, цементации, азотированию.

Окисление — хорошая устойчивость. Результаты испытаний статического окисления продолжительностью 1008 ч:

• 980 °C:
  • Потеря металла: 0,0152 мм
  • Средняя прокалка металла: 0,079 мм
• 1095 °C:
  • Потеря металла: 0,036 мм
  • Максимальная глубина проникновения в металл: 0,067 мм
• 1150 °C:
  • Потеря металла: 0,079 мм
  • Максимальная глубина проникновения в металл: 0,067 мм
• 1205 °C:
  • Потеря металла: >0,4 мм
  • Максимальная глубина прожига металла: 0,067 мм

Достаточная стойкость к циклическому окислению с периодами нагрева и охлаждения. Согласно испытаниям в среде с температурой 1095 °C в циклах по 25 часов скорость коррозии составляет 3,15 мм/год. Для циклов по 168 часов эта скорость составляет 1,19 мм/год.

Высокотемпературное цементации — очень хорошая стойкость, как показывает поглощение углерода в следующих испытаниях:

• Ar-5H₂-5CO-5CH₄ 215ч; 870°C: 0,3 мг/см²
• Ar-5H₂-5CO-5CH₄ 215ч; 930°C: 1,3 мг/см²
• Ar-5H₂-5CO-5CH₄ 55 ч; 980 °C: 2 мг/см²

Сварка

Свариваемость на допустимом уровне. Сплав имеет склонность к растрескиванию при необходимой термообработке после сварки. Чтобы минимизировать риск растрескивания, нагрев до температуры пересыщающего отжига должен быть выполнен как можно быстрее. Кроме того, рекомендуется, чтобы материал был в отожженном состоянии также перед сваркой.

  ↵

Термическая обработка, пластическая обработка и механическая обработка

Пластическая обработка - Waspalloy хорошо поддается пластической обработке. Горячая обработка должна производиться при температуре 1170-980°C.

Процедуры пересыщения и старения — разные производители и разные стандарты приводят несколько разные детали относительно рекомендуемой термообработки сплава Waspaloy. Однако в любом случае процесс включает пересыщение и многоэтапное старение.

• Процедура согласно производителю Haynes® International
  • Перегрев: 1066-1093 °C; ускоренное охлаждение воздухом/водой
  • Старение I: 996 °C; 2 ч; охлаждение воздухом
  • Старение II: 843 °C; 4 ч; охлаждение воздухом
  • Старение III: 760 °C; 16 ч; охлаждение воздухом
• Процедура A согласно производителю Special Metals для оптимальной термостойкости (устойчивости к ползучести и разрушению):
  • Перегрев: 1080°C; 4 часа; охлаждение воздухом
  • Стабилизация: 845 °C; 24 ч; охлаждение воздухом
  • Старение: 760 °C; 16 ч; охлаждение воздухом
• Процедура B согласно производителю Special Metals — для оптимальных прочностных свойств (как при комнатной, так и при повышенной температуре):
  • Перегрев: 995-1035°C; 4 часа; охлаждение в масле
  • Стабилизация: 845 °C; 4 ч; охлаждение воздухом
  • Старение: 760 °C; 16 ч; охлаждение воздухом
• Процедура согласно EN 3220:
  • Перегрев: 1010-1080°C; 1 час; охлаждение в масле
  • Стабилизация: 850 °C; 4 ч; охлаждение воздухом
  • Старение: 760 °C; 16 ч; охлаждение воздухом

Из вышеперечисленных марок стали мы поставляем:

• Прутки, проволока, поковки по ISO 9723, ISO 9724, ISO 9724, AMS 5704, AMS 5706, AMS 5707, AMS 5708, AMS 5709, AMS 5828, ASTM B 637, ASME SB-637, EN 3220
• Листы, ленты и пластины по AMS 5544