Астролой Никель Суперсплав, UNS N13017; AMS 5851, 5852, 5882, E FORU

### **Введение продукта: Astroloy (UNS N13017) Суперсплав на основе никеля** **Astroloy** — это высокопрочный, отверждаемый осаждением жаропрочный сплав на основе никеля, специально разработанный для исключительных характеристик при температурах до 1400 ° F (760 ° C) и выше. Он характеризуется очень высокой объемной долей упрочняющей фазы гамма-прайма (γ'), которая составляет более 50% его микроструктуры. Это приводит к превосходной прочности на разрыв, сопротивлению ползучести и свойствам разрыва под напряжением по сравнению со многими другими жаропрочными сплавами. Из-за высокого содержания легирующих веществ и подверженности сегрегации при обычном литье, Astroloy почти исключительно производится с использованием процессов «порошковая металлургия» (PM)** и «горячее изостатическое прессование» (HIP)** или «экструзия». Такой способ производства обеспечивает однородную мелкозернистую микроструктуру, необходимую для достижения максимальных механических свойств и надежности в критически важных аэрокосмических компонентах. --- #### **1. Химический состав (% по массе)** Типичный химический состав Astroloy в соответствии со спецификациями AMS выглядит следующим образом: | Элемент | Содержание (%) | Элемент | Содержание (%) | | :--- | :--- | :--- | :--- | | **Никель (Ni)** | Баланс | **Кобальт (Co)** | 15.00 - 20.00 | | **Хром (Cr)** | 14.00 - 16.00 | **Молибден (Mo)** | 4.50 - 5.50 | | **Алюминий (Al)** | 3.90 - 4.50 | **Бор (Б)** | 0,020 - 0,040 | | **Титан (Ti)** | 3.30 - 3.70 | **Цирконий (Zr)** | 0,020 - 0,080 | | **Углерод (C)** | 0,02 - 0,06 | **Железо (Fe)** | ≤ 0.50 | | **Марганец (Mn)**| ≤ 0.10 | **Кремний (Si)** | ≤ 0.15 | Исключительная высокотемпературная прочность Astroloy определяется очень высокой объемной долей (обычно >50%) упорядоченной гамма-простой фазы (γ'), Ni₃(Al, Ti). Сочетание высокого содержания алюминия и титана имеет решающее значение для формирования этой фазы. Сплав дополнительно упрочняется твердыми растворными элементами, такими как молибден и кобальт. --- #### **2. Физические свойства** Типичные физические свойства Astroloy приведены ниже. | Собственность | Метрические единицы | Империальные единицы | | :--- | :--- | :--- | | **Плотность** | 8,00 г/см³ | 0.289 фунт/дюйм³ | | **Диапазон плавления** | ~1330 - 1380 °C | ~2425 - 2515 °F | | **Теплопроводность (20°C)** | 10,5 Вт/м·К | 72.8 БТЕ·дюйм/ч·фут·°F | | **Средний коэффициент теплового расширения (20-1000°C)** | 14,5 мкм/м·°C | 8,1 μin/in·°F | | **Модуль упругости (растяжение)** | 214 ГПа | 31.0 x 10⁶ фунтов/кв. дюйм | --- #### **3. Механические свойства (типичные для спецификаций AMS)** Механические свойства развиваются с помощью сложного цикла термической обработки, обычно включающего обработку высокотемпературным раствором с последующим многоступенчатым процессом старения. Свойства могут значительно различаться в зависимости от конкретного способа обработки твердых частиц (например, HIP, HIP + Forge) и термической обработки. ** Обычная термическая обработка:** * ** Обработка раствором:** ~2150°F (1177°C), быстрое охлаждение. *Старение:** Многоступенчатый процесс, включающий среднетемпературное и низкотемпературное старение (например, 1975°F / 1079°C и 1400°F / 760°C). ** Типичные механические свойства при повышенных температурах (при 1400 ° F / 760 ° C):** | Собственность | Значение (типовое) | | :--- | :--- | | **Прочность на разрыв** | 1035 МПа (150 ksi) | | **Предел текучести (смещение 0,2%)** | 895 МПа (130 ksi) | | **Удлинение** | 10 - 20% | | **Разрыв под напряжением (1400°F / 760°C @ 690 МПа / 100 ksi)** | 40+ часов | *Примечание: Это репрезентативные значения. Конкретные минимальные значения определены в спецификациях AMS для соответствующих форм продукции.* --- #### **4. Международные стандарты и спецификации** На Astroloy в первую очередь распространяются спецификации аэрокосмических материалов (AMS) от SAE International, которые определяют требования к различным формам продукции, производимой методом порошковой металлургии. **Спецификации первичных аэрокосмических материалов (AMS - SAE International):** **AMS 5851:** Порошковая металлургия (PM) Никелевый сплав, коррозионностойкий и жаропрочный, прутки, поковки и кольца (термически обработанные и состаренные в растворе). **AMS 5852:** Порошковая металлургия (PM) Никелевый сплав, коррозионная и жаропрочная, стержни, поковки и кольца (термически обработанные в растворе). **AMS 5882:** Порошковая металлургия (PM) никелевый сплав, коррозионностойкий и жаропрочный, отливки по выплавляемым моделям (термообработанные раствором и осаждением). **Другие ключевые стандарты:** *UNS:** N13017 Широко используется в соответствии со стандартами, специфичными для OEM производителей газовых турбин (например, GE, Rolls-Royce, Pratt & Whitney), которые часто имеют более подробные требования к обработке и свойствам. --- #### **5. Применение продукта** Основное применение Astroloy — в самых требовательных и высоконагруженных секциях современных газотурбинных двигателей. * ** Аэрокосмическая промышленность и газовые турбины: ** * **Диски турбин высокого давления (роторы)** * **Турбинные блиски (лопастные диски)** * Уплотнения турбин и распорки * Компрессорные диски (для более поздних, высокотемпературных ступеней) * Валы и другие критически важные вращающиеся компоненты * **Промышленные газовые турбины (IGT):** * Роторы и диски для наземных энергетических турбин. --- #### **Краткое изложение ключевых преимуществ** * ** Исключительная прочность при высоких температурах: ** Обладает превосходными свойствами при растяжении, ползучести и разрыве под напряжением в диапазоне 1200 ° F - 1500 ° F (650 ° C - 815 ° C), превосходя такие сплавы, как Waspaloy и 718. * ** Превосходная микроструктурная стабильность: ** Производственный процесс PM + HIP обеспечивает однородную структуру, не требующую сегрегации, которая стабильна при длительном воздействии высоких температур и нагрузок. * ** Высокое содержание гамма-прайма:** Очень высокая объемная доля фазы γ' обеспечивает фундаментальный механизм упрочнения для устойчивой работы при экстремальных температурах. ** Critical Component Enabler: ** Позволяет проектировать реактивные двигатели с более высокой эффективностью с повышенными рабочими температурами и скоростями вращения. ** Отказ от ответственности: ** Информация, представленная здесь, предназначена для справки. Astroloy является узкоспециализированным сплавом, специфические свойства и характеристики которого критически зависят от точного способа обработки порошковой металлургии и термообработки. Для всех приложений обязательным является соответствие официальным спецификациям AMS, OEM-спецификациям и техническим паспортам процессора.

Упаковка Стандартная упаковка: Типичная оптовая упаковка включает в себя паллетированный пластик 5 галлонов/25 кг. ведра, бочки с фиброй и сталью до 1 тонны супермешков в полных контейнерах (FCL) или грузовиках (T/L). Исследуемые и отобранные количества, а также гигроскопичные, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут быть упакованы в условиях аргона или вакуума. Растворы упаковываются в полипропиленовые, пластиковые или стеклянные банки объемом до 3134 галлонов для жидкости на поддонах Специальная упаковка доступна по запросу.