Wenn Sie mit Hochtemperaturanwendungen wie Jet-Motoren oder Gasturbinen arbeiten-wo die Festigkeit und die Oxidationsresistenz nicht verhandelbar sind-sind nicht verhandelbar--N07040 UN 75 Superalkoy ist eine Top -Lösung. Diese Nickel-Chrom-Cobalt-Legierung zeichnet sich bei der Aufrechterhaltung der Leistung unter extremer Hitze aus, Machen Sie es zu einem Grundnahrungsmittel in der Luft- und Raumfahrt- und Energieindustrie. Dieser Leitfaden bricht seine wichtigsten Eigenschaften ab, reale Verwendungen, Fertigungsmethoden, und wie es sich mit anderen Materialien vergleicht-also können Sie fundierte Entscheidungen für Ihre hochdarstellenden Projekte treffen.
1. Materialeigenschaften von UNS N07040 Nimonisch 75 Superalkoy
Die Leistung von Nimonic 75 ergibt sich aus seiner sorgfältig ausgewogenen Zusammensetzung und außergewöhnlichen Hochtemperaturmerkmalen. Lassen Sie uns jede Eigenschaft klar erkunden.
1.1 Chemische Zusammensetzung
Jedes Element arbeitet zusammen, um die Stärke zu steigern, Oxidationsresistenz, und thermische Stabilität. Unten ist seine typische Komposition (nach Gewicht):
| Element | Inhaltsbereich (%) | Schlüsselrolle |
|---|---|---|
| Nickel (In) | 70–75 | Grundmetall-bietet Hochtemperatur-Duktilität und Stabilität |
| Chrom (Cr) | 18–21 | Verstärkt die Oxidationsresistenz (kritisch für Turbinen- und Motorteile) |
| Kobalt (CO) | 1.0–2.5 | Verbessert die Stärke der Hochtemperatur und den Kriechwiderstand |
| Molybdän (MO) | Max 0.5 | Steigert die Korrosionsresistenz in milden sauren Umgebungen |
| Titan (Von) | 0.3–0,8 | Arbeitet mit Aluminium zur Bildung von Verstärkungsphasen (Gamma Prime) |
| Aluminium (Al) | 0.3–0,8 | Ermöglicht das Altersverhärtung (Wärmebehandlung, um die Festigkeit zu steigern) |
| Eisen (Fe) | Max 2.0 | Fügt eine geringfügige strukturelle Festigkeit hinzu, ohne die Wärmefestigkeit zu reduzieren |
| Kohlenstoff (C) | 0.03–0.10 | Stärkt die Korngrenzen (verhindert das Knacken bei hohen Temperaturen) |
| Mangan (Mn) | Max 0.5 | AIDS in der Herstellung (Z.B., Schweißen und Gießen) |
| Silizium (Und) | Max 0.5 | Reduziert die Oxidation bei extremen Temperaturen |
| Schwefel (S) | Max 0.015 | Niedrig gehalten, um die Sprödigkeit bei hohen Heizbedingungen zu verhindern |
1.2 Physische Eigenschaften
Diese Eigenschaften machen nimonisch 75 Ideal für Hochtemperaturdesign und industrielle Verwendung:
- Dichte: 8.1 g/cm³ (schwerer als Aluminium, leichter als Hastelloy x)
- Schmelzpunkt: 1390–1430 ° C. (2530–2600 ° F.) - behandelt extreme Hitze in Strahlmotoren und Turbinen
- Wärmeleitfähigkeit: 12.5 W/(m · k) bei 20 ° C. (68° F); 21.0 W/(m · k) bei 800 ° C - effiziente Wärmeübertragung
- Wärmeleitkoeffizient: 13.0 μm/(m · k) (20–100 ° C.); 17.0 μm/(m · k) (20–800 ° C.) - minimales Verziehen in Wärmezyklen
- Elektrischer Widerstand: 128 Ω · mm²/m bei 20 ° C-geeignet für elektrische Komponenten in Hochhitzebereichen
- Magnetische Eigenschaften: Bei Raumtemperatur leicht magnetisch (verliert den Magnetismus über 450 ° C/840 ° F.) - arbeitet für die meisten industriellen Bedürfnisse
1.3 Mechanische Eigenschaften
Die Stärke der Nimonic 75 scheint bei hohen Temperaturen, dank Altershärtung. Alle folgenden Werte sind für diealterhärtet (hitzebehandelt) Version:
| Eigentum | Wert (Raumtemperatur) | Wert bei 800 ° C. |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit | Min 850 MPA (123 ksi) | 480 MPA (70 ksi) |
| Ertragsfestigkeit | Min 500 MPA (72 ksi) | 380 MPA (55 ksi) |
| Verlängerung | Min 25% (In 50 mm) | 30% (In 50 mm) |
| Härte | Min 280 Hb (Brinell) | N / A |
| Ermüdungsbeständigkeit | 350 MPA (10⁷ Zyklen) | 200 MPA (10⁷ Zyklen) |
| Kriechwiderstand | Hält die Stärke bis zu 850 ° C beibehält (1560° F) -Keine Verformung bei langfristiger Hitze | – |
1.4 Andere Eigenschaften
- Korrosionsbeständigkeit: Ausgezeichnet in oxidierenden Umgebungen (Z.B., Luft, Dampf) und milde Säuren - übertrifft Edelstahl bei hohen Temperaturen.
- Oxidationsresistenz: Widersteht die Skalierung in Luft bis zu 950 ° C. (1740° F) für lange Zeiträume - ideal für Turbinenklingen und Abgassteile.
- Stresskorrosionsrisse (SCC) Widerstand: Widersteht SCC in chloridreichen Lösungen (ein häufiges Problem für 316 Edelstahl).
- Lochfraßwiderstand: Gute Resistenz gegen Lochfraß in salzigen oder sauren Salzl Ca. (Geeignet für Marine -Gasturbinen).
- Heiße/kalte funktionierende Eigenschaften: Leicht zu heißer Schmieden (bei 1100–1200 ° C.) - Kaltes Arbeitsarbeiten ist möglich, erfordert jedoch möglicherweise Tempern, um die Duktilität wiederherzustellen.
2. Anwendungen von UNS N07040 Nimonic 75 Superalkoy
Die Hochtemperaturstärke und Oxidationsbeständigkeit von Nimonic 75 machen es perfekt für anspruchsvolle Branchen. Hier sind seine häufigsten Verwendungszwecke, mit realen Beispielen:
2.1 Luft- und Raumfahrtkomponenten & Düsenmotorteile
- Anwendungsfall: Ein europäischer Luft- und Raumfahrthersteller verwendet nimonische 75 Für Jet -Motor -Turbinenklingen. Die Klingen verarbeiten 800 ° C -Temperaturen und hohe Drehspannung - sie haben gedauert 8000 Flugstunden, im Vergleich zu 5000 Stunden für Edelstahlklingen.
- Andere Verwendungen: Verbrennungskammer Liner, Motorbefestigungen, und Afterburner -Teile.
2.2 Gasturbinenkomponenten
- Anwendungsfall: Ein Kraftwerk in Saudi -Arabien verwendet nimonische 75 Für Industrie -Gasturbinenkläger. Die Eimer arbeiten bei 820 ° C - sie rennen für 6 Jahre ohne Verschleiß, vs. 3 Jahre für Inconel 600 Eimer.
2.3 Hochtemperaturofenkomponenten
- Anwendungsfall: Eine Metallverarbeitungsanlage in Deutschland verwendet nimonische 75 Für Ofenheizelemente. Die Elemente arbeiten täglich bei 900 ° C - sie haben gedauert 5 Jahre, vs. 2 Jahre für Hastelloy C22 -Elemente.
2.4 Raketenkomponenten
- Anwendungsfall: Ein Verteidigungsunternehmen verwendet nimonische 75 Für Raketenmotorendüsen. Die Legierung widersetzt sich der extremen Hitze der Verbrennung von Raketenbrennstoffen (bis zu 1200 ° C für kurze Bursts), Gewährleistung zuverlässiger Leistung.
2.5 Kfz -Turbolader
- Anwendungsfall: Eine Luxusauto -Marke verwendet Nimonic 75 Für Hochleistungs-Turboladerrotoren. Die Rotoren handhaben mit 750 ° C Abgabemed 10%.
3. Fertigungstechniken für UNS N07040 Nimonic 75 Superalkoy
Maximieren Sie die Leistung von Nimonic 75, Hersteller verwenden spezielle Methoden, die auf seine Eigenschaften zugeschnitten sind:
- Casting: Investitionskaste (Verwenden einer Wachsform) ist ideal für komplexe Formen wie Turbinenklingen. Der Gehalt mit niedrigem Schwefel verhindert Defekte während des Gießens.
- Schmieden: Heißes Schmieden (bei 1100–1200 ° C.) prägt die Legierung in starke Teile wie Turbineneimer. Schmieden verbessert die Kornstruktur, Steigern Sie den Kriechwiderstand.
- Schweißen: Bogenschweißen von Gastwolfram (Gtaw) wird empfohlen. Verwenden Sie passende Füllstoffmetalle (Z.B., Ernicrcomo-1) Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufrechtzuerhalten. Pre-Weld-Glühen (bei 1050 ° C.) Reduziert das Rissrisiko.
- Bearbeitung: Verwenden Sie Carbid -Werkzeuge mit scharfen Kanten. Kühlmittel hinzufügen (Z.B., Mineralöl) Überhitzung zu verhindern - nimonisch 75 Arbeitskräfte schnell, Es sind also mäßige Schneidgeschwindigkeiten erforderlich.
- Wärmebehandlung (Kritisch für Stärke):
- Lösung Glühen: Wärme auf 1050–1100 ° C., schnell abkühlen (Luft oder Wasser) - die Legierung für die Formung weicher.
- Altersverhärtung: Erwärmen Sie 16–24 Stunden auf 700–750 ° C, Langsam abkühlen - bildet Gamma -Prime -Phasen, um die Festigkeit und den Kriechwiderstand zu steigern.
- Oberflächenbehandlung: Schuss sich angeren (Sprengen mit kleinen Metallkugeln) verstärkt die Ermüdungsresistenz. Passivierung (mit Salpetersäure) verbessert den Widerstand des Lochfraßes - es ist kein Gemälde erforderlich.
4. Fallstudie: Nimonisch 75 In Jet -Motor -Turbinenklingen
Ein Luft- und Raumfahrtunternehmen musste Turbinenklingen für einen kommerziellen Jet -Motor verbessern. Die alten Klingen (aus Inconel gemacht 600) danach gescheitert 5000 Flugstunden aufgrund von Kriechenverformungen bei 750 ° C..
Sie wechselten zu Nimonic 75 Klingen. Hier ist das Ergebnis:
- Lebensdauer: Die Klingen haben gedauert 8000 Flugstunden ohne Kriechen oder Knacken.
- Kosteneinsparungen: Die Ersatzkosten wurden um gesunken 40% (weniger häufige Klingenänderungen).
- Leistung: Die höhere Festigkeit der Klingen ermöglichte es dem Motor, bei 50 ° C heißer zu laufen, Verbesserung des Schubs vorbei 7% und Kraftstoffeffizienz durch 5%.
Dieser Fall beweist, warum nimonisch 75 ist die oberste Wahl für Hochstress, Hochtemperatur-Luft- und Raumfahrtteile.
5. Vergleich mit anderen Materialien
Wie geht es mit UNS N07040 nimonisch? 75 Stapeln Sie sich gegen andere gemeinsame Hochtemperaturmaterialien? Die folgende Tabelle vergleicht die Schlüsseleigenschaften:
| Material | Max Service Temp (° C) | Zugfestigkeit (MPA, Rt) | Kriechwiderstand (800° C) | Kosten (Relativ) |
|---|---|---|---|---|
| Nimonisch 75 | 850 | 850 | Exzellent | Hoch |
| Edelstahl 316 | 870 | 515 | Arm | Niedrig |
| Titanlegierung Ti-6Al-4V | 400 | 860 | Gerecht | Sehr hoch |
| Inconel 625 | 980 | 930 | Sehr gut | Hoch |
| Hastelloy x | 1090 | 700 | Gut | Hoch |
| Monel 400 | 480 | 550 | Arm | Medium |
| Kohlenstoffstahl | 425 | 400 | Sehr arm | Sehr niedrig |
Key Takeaways:
- Nimonisch 75 übertrifft Edelstahl und Monel 400 in Hochtemperaturstärke und Kriechwiderstand.
- Es ist erschwinglicher als Titanlegierungen und bietet einen besseren Kriechwiderstand als Hastelloy X bei 800 ° C..
- Inconel 625 Arbeitet bei höheren Temperaturen, ist aber teurer - nimonisch 75 bietet einen besseren Wert für Anwendungen bis zu 850 ° C..
Perspektive der Yigu -Technologie
Bei Yigu Technology, Wir empfehlen UNS N07040 Nimonic 75 Für Kunden in der Luft- und Raumfahrt, Energie, und Verteidigung. Seine außergewöhnliche Hochtemperaturstärke und Oxidationsbeständigkeit machen es zu einer zuverlässigen Wahl für Jet-Motoren, Gasturbinen, und Turbolader. Unser Team bietet maßgeschneiderte Schmieden, Bearbeitung, und Wärmebehandlung für Nimonische 75 Komponenten, Sicherstellen, dass sie strenge Branchenstandards entsprechen. Für Projekte, die eine langfristige Haltbarkeit in extremer Hitze benötigen, Nimonisch 75 liefert unvergleichlichen Wert und Leistung.
FAQ
1. Kann UNS N07040 nimonisch 75 Temperaturen über 850 ° C behandeln?
Es kann mit kurzen Stößen höherer Temperaturen umgehen (bis zu 900 ° C.) ist jedoch für den langfristigen Gebrauch bei 850 ° C ausgelegt. Darüber hinaus, Oxidation kann beschleunigen - für Temperaturen über 900 ° C, Hastelloy x oder Inconel 625 ist eine bessere Wahl.
2. Ist nimonisch 75 Geeignet für Marine -Gasturbinen?
Ja! Das ist gutLochfraßwiderstand und Salzwasserkorrosionsschutz machen es ideal für Meeresgasturbinen - übertrifft Edelstahl und sogar einige Inconel -Legierungen in Küstenumgebungen.
3. Was ist die typische Lebensdauer von Nimonic? 75 Teile in Düsenmotoren?
In Düsenmotor -Turbinenblättern oder Brennkammern, Nimonisch 75 Teile dauern 8000–10.000 Flugstunden - 1,5–2x länger als Inconel 600 Teile. Ordnungsgemäße Wartung (Wie regelmäßige Inspektionen) kann diese Lebensdauer noch weiter verlängern.
