Алюминиевый сплав Haynes Waspaloy™, AMS 5544,1

### Технические данные: Сплав Haynes® Waspaloy™ (согласно AMS 5544) ** Классификация:** Упрочненный суперсплав на основе никеля, Gamma-Prime (γ') ** Общие названия:** Waspaloy, сплав W, UNS N07001 ** Основные технические характеристики: ** AMS 5544 (лист, полоса и пластина) --- #### 1.0 Введение **Haynes® Waspaloy™** — это первоклассный суперсплав на основе осаждения, который является краеугольным материалом в аэрокосмической промышленности и газовых турбинах с момента его разработки в 1950-х годах. Этот сплав известен своей **исключительной прочностью при высоких температурах, отличным сопротивлением ползучести и выдающейся термической стабильностью** при температурах до 1600°F (870°C). Waspaloy достигает своих превосходных свойств благодаря сочетанию упрочнения твердым раствором и дисперсионного упрочнения путем формирования гамма-прайм-фазы (γ'), что делает его идеальным для критически важных вращающихся компонентов в сложных температурных условиях. --- #### 2.0 Химический состав (% по весу на AMS 5544) | Элемент | Минимум | Максимум | Типичное значение | Ключевая функция | |---------|---------|---------|---------------|--------------| | **Никель (Ni)** | Баланс | Баланс | 58,0 | Формирование аустенитной матрицы | | **Хром (Cr)** | 18,0 | 21.0 | 19,5 | Стойкость к окислению и коррозии | | **Кобальт (Co)** | 12.0 | 15,0 | 13,5 | Упрочнение твердым раствором | | **Молибден (Mo)** | 3.5 | 5.0 | 4.3 | Упрочнение твердым раствором | | **Алюминий (Al)** | 1.2 | 1.6 | 1.4 | Гамма-преобразователь (Ni₃Al) | | **Титан (Ti)** | 2.7 | 3.2 | 3.0 | Гамма-преобразователь (Ni₃Ti) | | **Железо (Fe)** | - | 2.0 | 1.0 | - | | **Углерод (C)** | 0.02 | 0.10 | 0.06 | Формование карбида | | **Бор (Б)** | 0,003 | 0.010 | 0,006 | Укрепление границ зерна | | **Цирконий (Zr)** | 0.02 | 0.12 | 0.05 | Стабилизация границ зерна | --- #### 3.0 Физические свойства | Собственность | Стоимость | Состояние/Примечания | |----------|-------|-----------------| | **Плотность** | 8,22 г/см³ (0,297 фунта/дюйм³) | При комнатной температуре | | **Диапазон плавления** | 1330-1360°C (2425-2480°F) | - | | **Коэффициент теплового расширения** | 12,8 мкм/м·°C | 20-100°C | | **Теплопроводность** | 11,7 Вт/м·К | При 100°C | | **Удельное электрическое сопротивление** | 124 μОм·см | При комнатной температуре | | **Модуль упругости** | 206 ГПа (29,9×10⁶ фунтов/кв. дюйм) | При комнатной температуре | | **Удельная теплоемкость** | 430 Дж/кг· К | При 20°C | --- #### Механические свойства 4.0 (термообработка по AMS 5544) **4.1 Свойства комнатной температуры:** - **Прочность на разрыв**: 1240-1380 МПа (180-200 ksi) - **Предел текучести (смещение 0,2%)**: 795-930 МПа (115-135 фунтов на квадратный дюйм) - **Удлинение**: 15-25% - **Уменьшение площади**: 18-30% **4.2 Свойства при повышенных температурах:** | Температура | Прочность на разрыв | Предел текучести (смещение 0,2%) | Прочность на разрыв при ползучести (100 ч) | |-------------|------------------|-----------------------------|-------------------------------| | 1200°F (650°C) | 965 МПа (140 ksi) | 690 МПа (100 ksi) | 480 МПа (70 ksi) | | 1400°F (760°C) | 690 МПа (100 ksi) | 550 МПа (80 ksi) | 240 МПа (35 ksi) | | 1600 °F (870 °C) | 415 МПа (60 фунтов на квадратный дюйм) | 345 МПа (50 ksi) | 110 МПа (16 ksi) | --- #### Термическая обработка 5.0 **Стандартный цикл термообработки (согласно AMS 5544):** 1. **Обработка раствором**: 1800 ° F (980 ° C) в течение 4 часов, воздушное охлаждение или быстрее 2. **Стабилизация**: 1550°F (845°C) в течение 4 часов, воздушное охлаждение 3. **Выдержка**: 1400 ° F (760 ° C) в течение 16 часов, воздушное охлаждение *Доступны альтернативные циклы термообработки для оптимизации свойств* --- #### 6.0 Ключевые характеристики и применение **6.1 Ключевые характеристики:** - **Превосходная прочность при высоких температурах**: Превосходная прочность на разрыв при ползучести до 870 °C (1600 °F) - **Хорошая стойкость к окислению**: Достаточное содержание хрома для защиты на воздухе - **Термическая стабильность**: Сохраняет свойства при длительном воздействии - **Хорошая усталостная прочность**: подходит для многоцикловых усталостных работ - **Умеренная технологичность**: Может быть сформирован и сварен с помощью правильной техники **6.2 Основные области применения:** - **Компоненты газовых турбин для аэрокосмической промышленности**: - Лопатки и диски турбин - Компрессорные секции - Валы и проставки - Уплотнители и крепежные элементы - **Промышленные газовые турбины**: - Ковши (лопасти) и колеса - Высокотемпературные болтовые соединения - **Другие приложения**: - Компоненты ядерных реакторов - Высокотемпературный крепеж - Корпуса ракетных двигателей --- #### 7.0 Производство и переработка **7.1 Производственные процессы:** - Горячая обработка: 1800-2150°F (980-1180°C) - Холодная обработка: ограничена благодаря высокой прочности - Механическая обработка: Требуется жесткое оборудование и принудительные подачи - Сварка: рекомендуется газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW) **7.2 Соображения по обработке:** - Подвержен растрескиванию при деформации - Требует контролируемой скорости охлаждения - Необходима термообработка после сварки - Рекомендуется снятие стресса после формовки --- #### 8.0 Международные стандарты и спецификации ** Основные аэрокосмические характеристики:** | Технические характеристики | Название | Форма продукта | |---------------|-------|--------------| | **AMS 5544** | Сплав Waspaloy, лист, полоса и пластина | Лист, полоса, плита | | **AMS 5708** | Сплав Васпалой, Прутки, Поковки и Кольца | Прутки, Поковки | | **AMS 5828** | Сплав Waspaloy, сварочная проволока | Проволока | **Дополнительные стандарты:** - **ASTM B637**: Стандартная спецификация на дисперсионно-упрочняемый никелевый сплав - **UNS N07001**: Единая система нумерации - **ISO 9724**: Сплавы на основе никеля для аэрокосмической промышленности - **Pratt & Whitney PWA 1014**: Спецификация производителя двигателя --- #### 9.0 Контроль качества и тестирование **Стандартные требования к тестированию:** - Проверка химических анализов - Испытание механических свойств - Микроструктурное исследование - Неразрушающий контроль - Испытания на разрыв под напряжением для критически важных областей применения --- Примечание:** Haynes® Waspaloy™ является зарегистрированным товарным знаком компании Haynes International, Inc. В то время как AMS 5544 специально охватывает листовые, полосовые и пластинчатые формы, Waspaloy доступен в различных других формах с другими спецификациями. Этот сплав представляет собой превосходный баланс высокотемпературной способности и технологичности, что делает его пригодным как для вращающихся, так и для статических компонентов в газотурбинных двигателях. Для конкретных требований к применению рекомендуется проконсультироваться со специалистами по материалам.

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 3284 галлонов для жидкости на поддонах Специальная упаковка доступна по запросу.