ジェットエンジンやガスタービンなどの高温アプリケーションを使用している場合 - 強度と酸化抵抗が交渉不可能な場合 - N07040 UNS 75 スーパーアルコイ トップソリューションです. このニッケルクロミウムコバルト合金は、極度の熱の下で性能を維持することに優れています, 航空宇宙およびエネルギー産業の定番となっています. 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需要のプロジェクトのために情報に基づいた決定を下すことができます.
1. UNS N07040ニモニックの材料特性 75 スーパーアルコイ
Nimonic 75のパフォーマンスは、慎重にバランスのとれた構成と例外的な高温特性に由来します. 各プロパティをはっきりと探索しましょう.
1.1 化学組成
すべての要素が協力して強度を高めます, 酸化抵抗, および熱安定性. 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) | 70–75 | ベースメタル - 高温の延性と安定性を促進します |
| クロム (cr) | 18–21 | 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) | 1.0–2.5 | 高温強度とクリープ抵抗を改善します |
| モリブデン (MO) | マックス 0.5 | 軽度の酸性環境で耐性耐性を高めます |
| チタン (の) | 0.3–0.8 | アルミニウムと連携して、強化段階を形成します (ガンマプライム) |
| アルミニウム (アル) | 0.3–0.8 | 年齢硬化を可能にします (強度を高めるための熱処理) |
| 鉄 (fe) | マックス 2.0 | 耐熱性を減らすことなく、軽微な構造強度を追加します |
| 炭素 (c) | 0.03–0.10 | 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 0.5 | 製造に援助 (例えば。, 溶接と鋳造) |
| シリコン (そして) | マックス 0.5 | 極端な温度で酸化を減らします |
| 硫黄 (s) | マックス 0.015 | 高温の状態で脆性を防ぐために低く抑えられます |
1.2 物理的特性
これらの特性はニモニックになります 75 高温設計と産業用途に最適です:
- 密度: 8.1 g/cm³ (アルミニウムより重い, Hastelloy xよりも軽い)
- 融点: 1390–1430°C (2530–2600°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: 12.5 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: 13.0 μm/(M・k) (20–100°C); 17.0 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: 128 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: 室温でわずかに磁気 (450°C/840°Fを超える磁気を失います) - ほとんどの産業的ニーズに対応しています
1.3 機械的特性
Nimonic 75の強度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 850 MPA (123 KSI) | 480 MPA (70 KSI) |
| 降伏強度 | 分 500 MPA (72 KSI) | 380 MPA (55 KSI) |
| 伸長 | 分 25% (で 50 mm) | 30% (で 50 mm) |
| 硬度 | 分 280 HB (ブリネル) | n/a |
| 疲労抵抗 | 350 MPA (10⁷サイクル) | 200 MPA (10⁷サイクル) |
| クリープ抵抗 | 最大850°Cの強度を維持します (1560°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950°Cまでの空気中のスケーリングに抵抗します (1740°F) 長期間 - タービンブレードや排気部品に最適.
- 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 (1100〜1200°Cで) - コールドワークは可能ですが、延性を回復するためにアニーリングが必要になる場合があります.
2. UNS N07040ニモニックのアプリケーション 75 スーパーアルコイ
Nimonic 75の高温強度と酸化抵抗は、要求の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: ヨーロッパの航空宇宙メーカーはNimonicを使用しています 75 ジェットエンジンタービンブレード用. 刃は800°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 ステンレス鋼の刃の時間.
- その他の用途: 燃焼チャンバーライナー, エンジンファスナー, そしてアフターバーナーの部品.
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ニモニックを使用しています 75 産業用ガスタービンバケット用. バケットは820°Cで動作します 6 摩耗のない年, vs. 3 インコールの年 600 バケツ.
2.3 高温炉コンポーネント
- 使用事例: ドイツの金属加工工場はNimonicを使用しています 75 炉加熱要素用. 要素は毎日900°Cで動作します 5 年, vs. 2 Hastelloy C22要素の年.
2.4 ミサイルコンポーネント
- 使用事例: 防衛請負業者はNIMONICを使用します 75 ミサイルエンジンノズル用. 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1200°C), 信頼できるパフォーマンスを確保します.
2.5 自動車ターボチャージャー
- 使用事例: 高級車ブランドはNimonicを使用しています 75 高性能ターボチャージャーローター用. 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 N07040ニモニックの製造技術 75 スーパーアルコイ
Nimonic 75のパフォーマンスを最大化する, メーカーは、そのプロパティ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 (1100〜1200°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 (1050°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 - ニモニック 75 すぐに作られています, したがって、中程度の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: 1050〜1100°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: 16〜24時間700〜750°Cに加熱します, ゆっくりとクール - 強度とクリープ抵抗を高めるためにガンマプライムフェーズを形成します.
- 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: ニモニック 75 ジェットエンジンタービンブレードで
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 600) その後失敗した 5000 750°Cでのクリープ変形による飛行時間.
彼らはニモニックに切り替えました 75 ブレード. 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 7% 燃料効率 5%.
このケースは、なぜニモニックなのかを証明しています 75 高ストレスの最大の選択肢です, 高温航空宇宙部品.
5. 他の材料との比較
UNS N07040ニモニックはどのようになりますか 75 他の一般的な高温材料に対して積み重ねます? 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) |
|---|---|---|---|---|
| ニモニック 75 | 850 | 850 | 素晴らしい | 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 | 非常に高い |
| インコネル 625 | 980 | 930 | 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:
- ニモニック 75 ステンレス鋼とモネルを上回ります 400 高温強度とクリープ抵抗で.
- チタン合金よりも手頃な価格で、800°CのHastelloy Xよりもクリープ抵抗が優れています.
- インコネル 625 高温で動作しますが、より高価であり、ニモニックです 75 最大850°Cまでのアプリケーションにより良い価値を提供します.
Yigu Technologyの視点
Yiguテクノロジーで, UNS N07040 Nimonicをお勧めします 75 航空宇宙のクライアント向け, エネルギー, と防御. その並外れた高温強度と酸化抵抗は、ジェットエンジンに信頼できる選択となります, ガスタービン, およびターボチャージャー. 私たちのチームはカスタム鍛造を提供します, 機械加工, ニモニックの熱処理 75 コンポーネント, 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, ニモニック 75 比類のない価値とパフォーマンスを提供します.
よくある質問
1. UNS N07040 Nimonicを使用できます 75 850°Cを超える温度を処理します?
高温の短いバーストを処理できます (最大900°C) しかし、850°Cで長期的に使用するように設計されています. それを超えて, 酸化は、900°Cを超える温度で加速する可能性があります, hastelloy xまたはインコネル 625 より良い選択です.
2. ニモニックです 75 海洋ガスタービンに適しています?
はい! それは良いですピッティング抵抗 塩水腐食保護により、海洋ガスタービンに最適です。ステンレス鋼や、沿岸環境でのいくつかのインコール合金さえもパフォーマンスを発揮します.
3. ニモニックの典型的な寿命は何ですか 75 ジェットエンジンの部品?
ジェットエンジンタービンブレードまたは燃焼チャンバー, ニモニック 75 部品は、最後の8000〜10,000の飛行時間 - インコールより1.5〜2倍長くなります 600 部品. 適切なメンテナンス (定期的な検査のように) この寿命をさらに拡張できます.
