Udimet 520是一種時(shí)效硬化型鎳鉻鈷合金,具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、耐腐蝕性和抗氧化性能。它廣泛應(yīng)用于航空航天、能源和化工等領(lǐng)域,特別是在高溫高壓環(huán)境下。以下是關(guān)于Udimet 520 鎳鉻鈷合金棒材的詳細(xì)介紹:
1. 化學(xué)成分Udimet 520 的主要化學(xué)成分如下:
鎳(Ni): 余量(通常占 50% 以上)
鉻(Cr): 18-20%
鈷(Co): 10-12%
鉬(Mo): 5-6%
鋁(Al): 2.0-2.5%
鈦(Ti): 2.0-2.5%
鐵(Fe): ≤2.0%
碳(C): ≤0.08%
錳(Mn): ≤0.20%
硅(Si): ≤0.20%
硼(B): ≤0.010%
鋯(Zr): ≤0.050%
特點(diǎn):通過添加鋁、鈦等元素實(shí)現(xiàn)時(shí)效硬化,提高高溫強(qiáng)度和抗氧化性能。
2. 物理性質(zhì)特性數(shù)值密度8.2 g/cm3熔點(diǎn)1320-1365°C熱導(dǎo)率(室溫)11.4 W/(m·K)熱膨脹系數(shù)13.5 μm/(m·K)(20-100°C)磁性能無磁性3. 機(jī)械性能特性數(shù)值(時(shí)效處理后)抗拉強(qiáng)度1200-1400 MPa屈服強(qiáng)度(0.2%)900-1100 MPa延伸率10-15%硬度(HRC)35-40彈性模量210 GPa4. 耐腐蝕性高溫氧化:在 980°C 以下具有優(yōu)異的抗氧化性能。
酸性環(huán)境:對硫酸、鹽酸等非氧化性酸有較好的耐腐蝕性。
堿性環(huán)境:在氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿性溶液中表現(xiàn)良好。
硫化環(huán)境:在含硫環(huán)境中具有較好的抗硫化腐蝕性能。
5. 高溫性能Udimet 520 在高溫下表現(xiàn)出優(yōu)異的強(qiáng)度和抗蠕變性能:
工作溫度:長期使用溫度可達(dá) 870°C,短期使用溫度可達(dá) 980°C。
抗蠕變性:在高溫高壓環(huán)境下具有優(yōu)異的抗蠕變性能。
6. 加工與焊接熱加工:推薦熱加工溫度為 980-1175°C,需快速冷卻以保持性能。
冷加工:由于硬度高,冷加工難度較大,通常采用熱加工。
焊接:
方法:TIG(氬弧焊)、MIG、等離子焊。
填充材料:推薦使用同質(zhì)焊絲(如 Udimet 520 焊絲)。
注意事項(xiàng):焊接時(shí)需預(yù)熱(200-300°C)并控制層間溫度,避免裂紋。
熱處理:
固溶處理:1080°C,快速冷卻(水冷或空冷)。
時(shí)效處理:760°C,保溫 16 小時(shí),空冷。
7. 應(yīng)用領(lǐng)域Udimet 520 棒材廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域:
行業(yè)典型用途航空航天渦輪葉片、發(fā)動機(jī)部件、燃燒室(高溫高強(qiáng)度)。能源燃?xì)廨啓C(jī)部件、核反應(yīng)堆部件(高溫抗蠕變)。化工高溫反應(yīng)器、換熱器、閥門(耐腐蝕、耐高溫)。石油與天然氣井下工具、閥門(高溫高壓環(huán)境)。8. 國際標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)類型對應(yīng)牌號/標(biāo)準(zhǔn)號ASTMB637(高溫合金棒材)AMS5708(航空航天材料規(guī)范)UNSN07520GB/T暫無直接對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),可參考高溫合金標(biāo)準(zhǔn)。9. 注意事項(xiàng)高溫使用:
在 980°C 以上長期使用時(shí),需注意氧化和熱疲勞問題。
加工難度:
由于硬度高,機(jī)加工需使用硬質(zhì)合金刀具或特殊工藝(如磨削)。
焊接工藝:
焊接時(shí)需嚴(yán)格控制預(yù)熱和層間溫度,避免裂紋和變形。
成本:
鎳基合金成本較高,通常用于關(guān)鍵部件或高附加值產(chǎn)品。
10. 對比其他鎳基合金特性Udimet 520Inconel 718Waspaloy硬度(HRC)35-4035-4535-40高溫強(qiáng)度優(yōu)優(yōu)極優(yōu)耐腐蝕性優(yōu)優(yōu)良主要用途渦輪葉片、發(fā)動機(jī)部件渦輪盤、螺栓渦輪葉片、發(fā)動機(jī)部件總結(jié):
Udimet 520 鎳鉻鈷合金棒材是一種高性能時(shí)效硬化型合金,以其優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、耐腐蝕性和抗氧化性能,在航空航天、能源和化工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。盡管加工難度較大且成本較高,但其在極端環(huán)境下的表現(xiàn)使其成為不可替代的材料。