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  Nimonic 80A是由Ni-Cr组成的镍基高温合金。

Nimonic 80A定义

Nimonic 80A是由Ni-Cr组成的镍基高温合金。在高温下具有良好的强度和非常优异的耐腐蚀性能以及抗氧化性能。这些优点使得Nimonic 80A广泛的应用于航空、航天、发电站和交通运输等高温热锻部件。

Nimonic 80A合金成分

Nimonic 80A镍基合金的成分为:C0.10 wt. %; Cr:18.0~21.0 wt. %; Si1.0 wt. %; Co0.20 wt. %; Ti:1.8~2.7 wt. %; Al:1.0~1.8 wt. %; B0.0080 wt. %; S0.015 wt. %; Ni: balance.

Nimonic 80A物理性能

质量磁化率: 5.8510-6 at 1000 gauss

体积磁化率: 4.7810-5 at 1000 gauss

Nimonic 80A发展历史

1929年英Merica、Bedford和Pilling等人将少量的Al和Ti加入到80Ni-20Cr电热合金中,可以显著提高高温蠕变强度。 1939年英国研制出了Whittle涡轮喷气发动机,其中涡轮叶片对材料的耐高温性能和应力的承受能力具有很高的要求。 同年英国Mond镍公司首先研制成低C的、含Ti的镍基合金Nimonic 75,用于Whittle发动机涡轮叶片。

随着Al的加入,后来又研制出Nimonic 80合金,该合金同时含有Al和Ti,使得合金的蠕变性能至少比Nimoinc 75 高出几十度。因此该合金也成为了早采用Ni3(Al、Ti)强化的涡轮叶片材料。

此后,Mond公司在合金中加入了B,Zr,Co,Mo等合金元素,相继开发了Nimonic 80A、Nimonic 90等等,形成了Nimonc系列。

英国的航空发动机公司Rolls-Royce早期所生产的发动机,其高温叶片几乎全部采用了Nimonic变形高温合金。随着中国引进国外的生产线,中国国产叶片材料也采用了英国的高温合金,如GH4080A等。在此基础之上,国内的研究人员还对该种高温合金的性能和成分进行了改进,并发展了具有自主产权的高温合金,对国内航空航天等重要科研领域做出了巨大贡献。

 Nimonic80A品种规格与供应状态 供应直径d20~55mm的叶片用热轧棒材、直径不大于300mm的热轧或锻制棒材。冷拉棒材供应直径8~45mm圆棒及内切圆直径d8~36mm的六角形棒材。供应外径1000mm、内径900mm、高度130mm的轧制形件。供应厚度不大于9.5mm的热轧板材、厚度不大于4.0mm的冷轧薄板材,厚度不大于0.8mm的冷轧带材。叶片用热轧棒材不经热处理供应,其表面应全部磨光或车光。机加工用热轧棒材经固溶处理并除氧化皮状态供应。镦锻用冷拉棒材以冷拉并磨光状态供应,机加工用冷拉棒材以冷拉经固溶处理并除氧化皮状态供应,热加工用棒材以制造状态并除氧化皮供应(对锻造厂用棒材应车光后供应,其表面粗糙度应不小于3.2μm)。轧制环形件以固溶处理和粗加工状态供应。热轧板材、冷轧板材和带材经软化处理、碱酸洗、切边和平整或矫直后供应。

1.7 Nimonic80A熔炼与铸造工艺 叶片用棒材和板材采用真空感应熔炼加电渣重熔工艺。轧制环形件与热轧、锻制及冷拉棒材采用感应熔炼加电渣重熔,或真空感应熔炼加真空电弧重熔,或真空感应熔炼加电渣重熔工艺。

1.8 Nimonic80A应用概况与特殊要求 该合金主要用作发动机转子叶片、导向叶片支座、扇形件安装环、螺栓、叶片锁板等零件。