Nimonic80A镍基合金
一、Nimonic80A材料简介
Nimonic 80A是英国牌号,对应中国牌号GH80A,是一种具有优异高温性能和抗腐蚀性能的镍基合金。主要有Ni与Cr为主要成分组成,添加铝、钛形成γ′相弥散强化的高温合金,除铝含量略高外,QT与GH4033相近,使用温度700~800℃,在650~850℃具有良好的抗蠕变性能和抗氧化性能。该合金冷、热加工性能良好,主要供应热轧棒材、冷拉棒材、热轧板材、冷轧板材、带材以及环形件等。
二、Nimonic80A执行标准
WS9-7009-1996《GH80A合金涡轮叶片用热轧棒材》
WS9-7011-1996《GH80A合金热轧、锻制及冷拉棒材》
WS9-7012环件-1996《GH80A合金轧制环形件》
WS9-7095-1996《GH80A合金热轧板材、冷轧薄板和带材》
三、相近牌号:GH4080A(GH80A),NCr20-2-1.5(中国)、W.Nr.2.4952,2.4631,NiCr20TiAl(德国)、UNS N07080(美国)、NA20、DTD736B(英国)、NW7080(国际ISO)、AWS 031、VAT80A、ATG S3,NC20TA(法国)
技术标准:管材BS HR401;板带AECMA PrEN 2191,BS HR201;棒丝锻件BS 3076,ASME SB-637,ASTM B637,BS HR1,AECMA PrEN 2188,2189,2190,2396,2397,KS D3750,AIR 9165-37;QTBS HR601,DIN 17742,,MSRR 7095,7011,7013AFNOR NC20TA
Nimonic80A是一种镍基合金,主要成分包括镍(约72%)、铬(约20%)、铝(约1.4%)、钛(约2.3%)、碳等元素。
Nimonic80A物理性能
Nimonic80A密度 ρ=8.15g/cm3
Nimonic80A熔点 1405℃
Nimonic80A电性能 室温ρ=1.23×10-6Ω.m
Nimonic80A磁性能 无磁性。
Nimonic80A抗氧化性能 在空气介质中试验100h的氧化速率:
700 θ/℃-0.037g/(m2·h);750 θ/℃-0.041g/(m2·h) ;800 θ/℃-0.047g/(m2·h);
四、Nimonic80A热处理制度 叶片用棒材为:1080℃±10℃,8h,空冷+700℃±5℃,16h,空冷。热轧、锻制及冷拉棒材:按表1-2的规定进行。轧制环件:(1050~1080℃)±10℃,不大于2h,水冷+750℃±5℃(或+700℃±5℃),4h(或16h),空冷。热轧板材、冷轧薄板和带材为:供应状态+750℃±10℃,4h,空冷。
五、GH80A合金组织结构 叶片毛坯按不同热处理规范处理的组织特征:1080℃±10℃,8h,空冷处理:在1080℃时基体中的γ′相和一些M7C3及M23C6型晶界碳化物溶入固溶体。在冷却过程中晶界形成M7C3和M23C6型富铬碳化物。M7C3大约在1000℃以上沉淀出来,并在较低温度下转变为M23C6。M23C6在750~1000℃析出,也能独立成核,生成晶界碳化物。所以在1080℃±10℃,8h,空冷处理后,晶界上呈现出不连续状态的M7C3和M23C6,晶内有γ′相和MC。
1080℃±10℃,8h,空冷+700℃±5℃,16h,空冷处理:合金在固溶组织的基础上经700℃±5℃,16h时效,晶界上的M7C3继续转变为M23C6,所以在晶界上沉淀出叫连续的M23C6,晶内的γ′相也长大成球形质点[4]
Nimonic 80A焊接性能 合金可以进行自动对接氩弧焊和缝焊。
注:焊前用砂布打磨试样并用丙酮清洗,厚度不大于1.2mm板材不加充焊丝,一次焊接成形。
六、Nimonic80A应用领域
用于制造发动机转子叶片、导向叶片支座、螺栓、叶片锁板等零件。
Nimonic 80A也可以用于核反应堆中的高温部件,如核燃料元件、反应堆材料等。