Удимет 700 Никелевый сплав, Нимон 115; АТГ W3,1

### **Технические данные: Сравнение жаропрочных сплавов на основе никеля** **Udimet® 700, Nimonic® 115 и ATG W3** --- ### **1. Udimet® 700 (UNS N07700)** #### **Обзор** Udimet 700 — это высокопрочный, упрочненный на основе осаждения сплав на основе никеля, предназначенный для работы при экстремальных температурах. Он известен своим исключительным сочетанием высокой прочности на разрыв при растяжении и ползучести, хорошей стойкости к окислению и микроструктурной стабильности примерно до 980 ° C (1800 ° F). Обычно он используется в самых требовательных вращающихся компонентах газотурбинных двигателей. #### **Химический состав (типичный вес %)** | Элемент | Содержание (%) | Роль в сплаве | | :--- | :--- | :--- | | **Никель (Ni)** | Баланс | Аустенитная матрица. | | **Хром (Cr)** | ~15.0 | Стойкость к окислению и горячей коррозии. | | **Кобальт (Co)** | ~18.5 | Упрочнитель твердого раствора. | | **Молибден (Mo)** | ~5.0 | Упрочнитель твердого раствора. | | **Алюминий (Al)** | ~4.3 | Образует первичную упрочняющую γ' фазу (Ni₃Al). | | **Титан (Ti)** | ~3.5 | Образует первичную упрочняющую γ' фазу (Ni₃Ti). | | **Бор (Б)** | ~0.025 | Усилитель зерновых границ. | | **Углерод (C)** | ~0.07 | Формирует карбиды для контроля границ зерен. | #### **Физические и механические свойства (типичные)** ** Плотность:** 7,92 г/см³ * **Диапазон плавления:** ~1290 - 1345 °C * **Предел прочности на разрыв при комнатной температуре (состаренный):** Предел прочности на разрыв (UTS) > 1275 МПа, предел текучести (0,2% YS) > 1030 МПа. *Ключевая особенность:** Отличная прочность на ползучесть при температурах от 870°C до 980°C. #### **Применение продукта** * Лопатки и лопатки турбин * Турбинные диски (поковки) * Высокотемпературные крепежные элементы и валы #### **Международные стандарты** * **AMS:** 5543 (листы, полосы и плиты), 5757 (поковки) **UNS:** N07700 * **Werkstoff Nr.:** 2.4969 --- ### **2. Нимоник® 115** #### **Обзор** Nimonic 115 представляет собой никель-хром-кобальтовый жаропрочный сплав, упрочненный методом дисперсионного упрочнения. Он был разработан для обеспечения превосходной прочности на ползучесть и разрыв по сравнению с более ранними нимониковыми сплавами, что делает его пригодным для высоконагруженных компонентов в горячих секциях турбин. Он сочетает в себе высокую прочность с хорошей стойкостью к окислению. #### **Химический состав (типичный вес %)** | Элемент | Содержание (%) | Роль в сплаве | | :--- | :--- | :--- | | **Никель (Ni)** | Баланс | Аустенитная матрица. | | **Хром (Cr)** | ~14.5 | Стойкость к окислению. | | **Кобальт (Co)** | ~13.5 | Упрочнитель твердого раствора. | | **Молибден (Mo)** | ~3.75 | Упрочнитель твердого раствора. | | **Алюминий (Al)** | ~5.0 | Образует первичную упрочняющую γ' фазу (Ni₃Al). | | **Титан (Ti)** | ~4.0 | Образует первичную упрочняющую γ' фазу (Ni₃Ti). | | **Углерод (C)** | ~0.15 | Формование карбида для обеспечения граничной прочности зерна. | | **Бор (Б)** | ~0.015 | Усилитель зерновых границ. | #### **Физические и механические свойства (типичные)** ** Плотность:** 7,95 г/см³ * **Диапазон плавления:** ~1280 - 1340 °C * **Прочность на разрыв при комнатной температуре (при старении):** UTS > 1100 МПа, YS > 760 МПа. ** Ключевая особенность: ** Превосходная долговременная прочность на ползучесть и разрыв при температурах до 950 °C. #### **Применение продукта** * Лопатки турбин (как авиационные, так и промышленные газовые турбины) * Направляющие лопатки форсунок * Другие высоконапряженные, высокотемпературные статические и вращающиеся детали #### **Международные стандарты** * **AMS:** 5700 (Прутки, поковки и кольца) **ISO:** 9722 (сплав на основе деформируемого никеля) **BS:** HR 501 (Британский аэрокосмический стандарт) ** Проприетарный:** Rolls-Royce RPS 707 и т.д. --- ### **3. АТГ W3** #### **Обзор** **ATG W3** является проприетарной спецификацией, а не названием базового сплава. Префикс "ATG" явно указывает на то, что это спецификация материала от **Safran Aircraft Engines** (ранее Snecma). «W3» обозначает конкретную марку или версию. Это почти наверняка относится к высокоэффективному суперсплаву на основе никеля, вероятно, варианту или конкретному стандарту обработки для существующего сплава, такого как **Udimet 720** или аналогичного высокопрочного поковочного материала. ** Толкование:** ATG W3 определяет не только химический состав, но и точный способ производства, требования к термообработке, неразрушающему контролю (NDT) и ограничения механических свойств, установленные Safran для конкретного компонента, как правило, **критического диска турбины**. #### **Типичные характеристики (для дискового сплава, такого как U720)** * ** Основа сплава: ** Вероятно, это суперсплав Ni-Cr-Co-Mo-Ti-Al. ** Ключевые свойства: ** Сверхвысокая прочность на разрыв и отличная стойкость к малоцикловой усталости (LCF) при промежуточных температурах (500-750 °C), что имеет решающее значение для турбинных дисков. * ** Форма:** Поставляется в виде прецизионных поковок или заготовок. #### **Химический состав (репрезентативный - на основе распространенных дисковых сплавов)** Это пример и он должен быть проверен на соответствие фактическим спецификациям*. | Элемент | Репрезентативный % | | :--- | :--- | | **Ни** | Баланс | | **Кр** | ~16.0 | | **Ко** | ~14.7 | | **Пн** | ~3.0 | | **Ш** | ~1.25 | | **Ти** | ~5.0 | | **Ал** | ~2.5 | | **С** | ~0.025 | | **В** | ~0.025 | | **Зр** | ~0.035 | #### **Применение продукта** * В основном используется для ** Диски / диски турбин высокого давления (HPT) ** * **Компрессорные диски** в ступенях с самыми высокими нагрузками * **Валы** и другие критически важные вращающиеся компоненты в двигателях Safran (например, CFM56, LEAP и т. д.) #### **Стандарты и спецификации** *Основной стандарт:** **Спецификация Safran ATG W3**. Это контролирующий документ, который имеет приоритет над всеми остальными стандартами. *Потенциальные перекрестные ссылки:** Могут быть эквивалентны или похожи на стандарты AMS для сплавов, таких как Udimet 720 (например, AMS 4082, AMS 4083). Тем не менее, для любого компонента спецификация ATG W3 является абсолютной. --- ### **Сводное сравнение** | Функция | Удимет 700 | Нимоник 115 | ATG W3 (предполагаемый) | | :--- | :--- | :--- | :--- | | **Основная сила** | Высокая прочность на растяжение и ползучесть | Превосходный разрыв при ползучести | Сверхвысокая усталостность при растяжении и усталостная нагрузка LCF | | **Типичное использование** | Лопасти, диски, лопасти | Лопатки турбин, лопасти | Турбинные диски (роторы) | | **Температурный фокус** | Очень высокая температура (870-980°C) | Высокий (850-950°C) | Средний-высокий (500-750°C) | | **Определяющий стандарт** | AMS, UNS N07700 | AMS, BS HR 501 | **Собственная спецификация Safran ATG W3** | **Отказ:** Предоставленная информация предназначена для технического ознакомления и сравнения. Свойства типичны и могут варьироваться в зависимости от формы продукта, термической обработки и способа производства. ** ATG W3 является собственной спецификацией, и его точные требования определяются исключительно компанией Safran Aircraft Engines.** Для проектирования и закупок необходимо обращаться к официальному последнему изданию соответствующей спецификации материалов (AMS, ATG и т. д.). Udimet и Nimonic являются зарегистрированными товарными знаками соответствующих владельцев.

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 3361 галлонов для жидкости на поддонах Специальная упаковка доступна по запросу.