UNS N07001 WASPALOY SUPERALLOY: プロパティ, アプリケーション & ガイド

ジェットエンジンやガスタービンなど、極端な高温で作業する場合は、強いままでいる材料が必要です, 腐食に抵抗します, 変形しません。US N07001 WASPALOY まさにこれのために構築されたニッケルベースの超合金です. 最大870°Cまでの温度で優れています (1600°F), 航空宇宙産業とエネルギー産業の最大の選択肢になる. このガイドは、その重要なプロパティを分解します, 実世界の使用, 製造方法, そしてそれが他の素材とどのように比較されるか - あなたはあなたの高熱プロジェクトに正しい選択をすることができます.

1. UNS N07001 WASPALOYの材料特性

Waspaloyのパフォーマンスは、その慎重にバランスのとれた構成と例外的な高温特性から来ています. それらをはっきりと分解しましょう.

1.1 化学組成

すべての要素が協力して強度を高めます, 耐熱性, および腐食保護. 以下はその典型的な構成です (重量で):

要素	コンテンツ範囲 (%)	重要な役割
ニッケル (で)	57–59	ベースメタル - 高温の安定性と延性を促進します
クロム (cr)	18–20	酸化抵抗を強化します (タービンとエンジン部品にとって重要です)
コバルト (co)	12–14	クリープ抵抗を改善します (長期熱の下での変形を停止します)
モリブデン (MO)	3.0–3.5	高熱環境での強度と耐食性を高めます
アルミニウム (アル)	1.2–1.6	年齢硬化を可能にします (強度を高めるための熱処理)
チタン (の)	2.7–3.2	アルミニウムと連携して、高温強度とクリープ抵抗を高める
鉄 (fe)	マックス 2.0	耐熱性を減らすことなく構造強度を追加します
炭素 (c)	0.04–0.08	穀物の境界を強化します (高温での割れを防ぎます)
マンガン (Mn)	マックス 0.1	製造に援助 (例えば。, 溶接) パフォーマンスを損なうことなく
シリコン (そして)	マックス 0.1	極端な温度で酸化を減らします
硫黄 (s)	マックス 0.008	高温の状態で脆性を防ぐために超低を維持しました

1.2 物理的特性

これらの特性により、ワスパロイは高温設計に最適です:

密度: 8.2 g/cm³ (アルミニウムより重い, Hastelloy xのような他のいくつかの超合金よりも軽い)
融点: 1320–1360°C (2400–2480°F) - ジェットエンジンとタービンの極端な熱を処理します
熱伝導率: 11.8 w/(M・k) 20°Cで (68°F); 21.0 w/(M・k) 800°Cで - 効率的な熱伝達
熱膨張係数: 12.6 μm/(M・k) (20–100°C); 16.8 μm/(M・k) (20–800°C) - ヒートサイクルでの最小限の歪み
電気抵抗率: 135 20°Cでmm²/m - 高熱領域の電気成分に適しています
磁気特性: 非磁気 - 磁気が問題である航空宇宙と電子機器に最適

1.3 機械的特性

ワスパロイの強さは高温で輝いています, 年齢硬化のおかげです. 以下のすべての値はのためです年齢層 (熱処理) バージョン:

財産	価値 (室温)	800°Cでの値
抗張力	分 1240 MPA (180 KSI)	650 MPA (94 KSI)
降伏強度	分 895 MPA (130 KSI)	550 MPA (80 KSI)
伸長	分 15% (で 50 mm)	20% (で 50 mm)
硬度	分 350 HB (ブリネル)	n/a
疲労抵抗	550 MPA (10⁷サイクル)	280 MPA (10⁷サイクル)
クリープ抵抗	最大870°Cまでの強度を維持します (1600°F) - 長期熱の下での変形はありません	–

1.4 その他のプロパティ

耐食性: 酸化環境に優れています (例えば。, 空気, スチーム) および軽度の酸 - 高温でステンレス鋼を上回る.
酸化抵抗: 最大870°Cまでの空気中のスケーリングに抵抗します (1600°F) 長期間 - タービンブレードに最適です.
ストレス腐食亀裂 (SCC) 抵抗: 塩化物が豊富な溶液でSCCに抵抗します (の一般的な問題 316 ステンレス鋼).
ピッティング抵抗: 塩辛いまたは酸性の塩水の孔食に対する良好な抵抗 (海洋ガスタービンに適しています).
ホット/コールドワーキングプロパティ: 簡単にホットフォージ (1150〜1200°Cで) - コールドワークは限られており、延性を回復するためにアニーリングが必要です.

2. UNS N07001 WASPALOYのアプリケーション

ワスパロイの高温強度と腐食抵抗は、厳しい産業に最適です. ここに最も一般的な用途があります, 実世界の例があります:

2.1 航空宇宙コンポーネント & ジェットエンジン部品

使用事例: 米国. 航空宇宙メーカーは、ジェットエンジンタービンブレードにWaspaloyを使用しています. ブレードは850°Cの温度と高い回転応力を処理します。 8000 飛行時間, に比べ 5000 インコールの時間 718 ブレード.
その他の用途: 燃焼チャンバー, アフターバーナー部品, エンジンシャフト.

2.2 ガスタービン成分

使用事例: サウジアラビアの発電所は、産業用ガスタービンバケツにワスパロイを使用しています. バケットは820°Cで動作します 5 摩耗のない年, vs. 3 ステンレス鋼のバケツの年.

2.3 ミサイルコンポーネント

使用事例: 防衛請負業者は、ミサイルエンジンノズルにWaspaloyを使用します. 合金はロケット燃料の極端な熱に抵抗します (短いバーストでは最大1300°C), 信頼できるパフォーマンスを確保します.

2.4 自動車ターボチャージャー

使用事例: 高級車ブランドは、高性能ターボチャージャーローターにWaspaloyを使用しています. ローターは750°Cの排気熱を処理します。これらはアルミニウムローターよりも最後の3倍長くなり、燃料効率を向上させます 10%.

3. UNS N07001 WASPALOYの製造技術

スズパロイのパフォーマンスを最大化するため, メーカーは、高温特性に合わせた特殊な方法を使用します:

鋳造: 投資キャスティング (ワックス型を使用します) タービンブレードのような複雑な形状に最適です. 低硫黄含有量は、鋳造中の欠陥を防ぎます.
鍛造: ホット鍛造 (1150〜1200°Cで) 合金をタービンバケットのような強い部分に形作ります. 鍛造は穀物構造を改善します, クリープ抵抗の向上.
溶接: ガスタングステンアーク溶接 (gtaw) 推奨されます. 一致するフィラー金属を使用します (例えば。, ernicrcomo-1) 強度と腐食抵抗を維持するため. 事前に溶けたアニーリング (1065°Cで) 亀裂リスクを減らします.
機械加工: 鋭いエッジのある炭化物ツールを使用します. クーラントを追加します (例えば。, 鉱油) 過熱を防ぐために - ワスパロイはすぐにワークヘルデンをします, ゆっくりと切断速度が必要です.
熱処理 (強さにとって重要です):
- ソリューションアニーリング: 1065°Cに加熱します, 急速に涼しい (空気または水) - 形成するために合金を柔らかくします.
- 年齢硬化: 760°Cに加熱します 4 時間, その後、650°Cの場合 16 時間 (ダブルエージング) - 強度とクリープ抵抗を高めます.
表面処理: ピーニングを撃った (小さな金属製のボールで爆破) 疲労抵抗を強化します. 危険性 (硝酸の使用) 孔食を改善します - 絵画は必要ありません.

4. ケーススタディ: ジェットエンジンタービンブレードのワスパロイ

航空宇宙会社は、市販のジェットエンジンのためにタービンブレードをアップグレードする必要がありました. 古い刃 (インコネルで作られています 718) その後失敗した 5000 800°Cでのクリープ変形による飛行時間.

彼らはスズパロイの刃に切り替えました. これが結果です:

寿命: 刃は続きました 8000 クリープやひび割れのない飛行時間.
コスト削減: 交換費用が減少しました 40% (頻繁な刃の変化が少なくなります).
パフォーマンス: ブレードの高強度により、エンジンは50°Cより熱くなることができました, 推力を改善します 8% 燃料効率 5%.

このケースは、なぜワスパロイが高ストレスの最大の選択肢であるかを証明しています, 高温航空宇宙部品.

5. 他の材料との比較

UNS N07001 WASPALOYは他の一般的な高温材料に対してどのように積み重ねますか? 以下の表は、キープロパティを比較しています:

材料	最大サービス温度 (°C)	抗張力 (MPA, Rt)	クリープ抵抗 (800°C)	料金 (相対的)
ワスパロイ	870	1240	素晴らしい	非常に高い
ステンレス鋼 316	870	515	貧しい	低い
チタン合金TI-6AL-4V	400	860	公平	高い
インコネル 718	650	1310	とても良い	高い
Hastelloy x	1090	700	良い	高い
モネル 400	480	550	貧しい	中くらい
炭素鋼	425	400	とても貧しい	非常に低い

キーテイクアウト:

waspaloyはインコールよりも優れています 718 800°Cでのクリープ抵抗のハステロイX - 長期タービン部品の批判.
インコールよりも高価です 718 しかし、より優れた高温安定性を提供します (最大870°C対. 650°C).
ステンレス鋼とチタンは、ワスパロイの強度や極端な用途の耐熱性に一致できません.

Yigu Technologyの視点

Yiguテクノロジーで, 航空宇宙のクライアントには、UNS N07001 WASPALOYをお勧めします, エネルギー, と防御. その並外れたクリープ抵抗と高温強度により、ジェットエンジンとガスタービンに信頼できる選択肢になります. 私たちのチームはカスタム鍛造を提供します, 機械加工, ワスパロイ成分の熱処理, 彼らが厳格な業界の基準を満たすようにします. 極端な暑さの中で長期的な耐久性を必要とするプロジェクトの場合, Waspaloyは、メンテナンスの削減とパフォーマンスの向上に報われる投資です.