Стареющий никелевый сплав Waspaloy (UNS N07001),1

### **Спецификация продукта: Waspaloy® (UNS N07001)** **Универсальный, упрочняемый в старении жаропрочный сплав на основе никеля для применения при высоких температурах** --- #### **1. Обзор** **Waspaloy** (произносится как *Wasp-a-loy*) - это первоклассный, упрочненный к старению жаропрочный сплав на основе никеля, известный своим превосходным сочетанием высокой прочности на разрыв, сопротивления ползучести и стойкости к окислению при температурах до **980°C (1800°F)**. Он демонстрирует хорошую технологичность и является одним из наиболее широко используемых суперсплавов для критически важных компонентов газотурбинных двигателей. Его ключевое преимущество заключается в сбалансированных свойствах, обеспечивающих высокую прочность без сложностей обработки некоторых более совершенных сплавов. Васпалой обычно поставляется в состоянии отжига на раствор, что позволяет обрабатывать и формовать, а затем подвергается старению для достижения его максимальных механических свойств. #### **2. Химический состав (% от типичной массы)** Композиция предназначена для создания стабильной микроструктуры со значительной объемной долей упрочняющей гамма-прайм-фазы (γ'). | Элемент | Содержание (%) | Роль в сплаве | | :--- | :--- | :--- | | **Никель (Ni)** | Баланс | Образует аустенитную (FCC) матрицу. | | **Хром (Cr)** | ~19.5 | Обеспечивает отличную стойкость к окислению и горячей коррозии. | | **Кобальт (Co)** | ~13.5 | Упрочнитель твердого раствора. | | **Молибден (Mo)** | ~4.3 | Мощный упрочнитель твердого раствора. | | **Алюминий (Al)** | ~1.4 | Образует первичную упрочняющую γ' фазу (Ni₃(Al,Ti)). | | **Титан (Ti)** | ~3.0 | Образует первичную упрочняющую γ' фазу (Ni₃(Al,Ti)). | | **Углерод (C)** | ~0.07 | Образует карбиды (например, M₂₃C₆) для обеспечения граничной прочности зерна. | | **Бор (Б)** | ~0.006 | Увеличивает срок службы ползучести и граничную прочность волокон. | | **Цирконий (Zr)** | ~0.05 | Еще больше улучшает сопротивление ползучести. | | **Железо (Fe)** | ≤ 1.0 | Остаточный элемент. | #### **3. Физические свойства (типовые)** | Собственность | Стоимость / Состояние | | :--- | :--- | | **Плотность** | 8,22 г/см³ (0,297 фунта/дюйм³) | | **Диапазон плавления** | ~1330 - 1360 °C (~2425 - 2480 °F) | | **Коэффициент теплового расширения** | ~13,9 мкм/м·°C (20 - 540°C) | | **Теплопроводность** | ~12,0 Вт/м·К (при 100°C) | | **Модуль упругости** | ~206 ГПа (30 x 10⁶ фунтов на квадратный дюйм) при 20°C | #### **4. Механические свойства** Свойства развиваются с помощью обработки раствором с последующим двухступенчатым процессом старения. Следующие характеристики характерны для пруткового проката в полностью термообработанном состоянии (согласно AMS 5708). **При комнатной температуре:** * **Прочность на разрыв:** > 1200 МПа (175 фунтов на квадратный дюйм) * **Предел текучести (смещение 0,2%):** > 795 МПа (115 фунтов на квадратный дюйм) **Удлинение:** > 15% *** Сокращение площади:** > 18% ** При повышенной температуре (например, 730 °C / 1350 °F):** * **Прочность на разрыв: ** ~795 МПа (115 фунтов на квадратный дюйм) * **Предел текучести (смещение 0,2%):** ~690 МПа (100 фунтов на квадратный дюйм) * ** Прочность на разрыв при ползучести: ** Превосходный, способен выдерживать высокие нагрузки в течение длительного времени, что делает его идеальным для применения в турбинных дисках. #### **5. Термообработки** Стандартный цикл термической обработки для Waspaloy выглядит следующим образом: 1. **Обработка раствором:** Нагрейте до 1080°C (1975°F), подержите, затем быстро охладите (закалите в масле или принудительном воздухе). При этом образующие элементы γ растворяются в матрице. 2. **Стабилизация:** Ступень при 845°C (1550°F) иногда используется для осаждения определенных карбидов. 3. **Лечение старения:** Двухступенчатый процесс старения (например, 760°C / 1400°F в течение 4-8 часов, затем 650°C / 1200°F в течение 16-24 часов) используется для осаждения мелкого, равномерного распределения γ'-фазы. #### **6. Применение продукта** Васпалой – рабочая лошадка сплава в аэрокосмической и энергетической промышленности, используемая в: * ** Компоненты газотурбинных двигателей: ** Диски турбин, диски компрессоров, валы, проставки и вращающиеся уплотнения. * **Лопатки и лопасти турбины** (особенно на поздних стадиях). ** Высокотемпературные крепления, болты и гайки. *Компоненты промышленной газовой турбины (IGT)**. * **Детали форсажа.** #### **7. Международные и отраслевые стандарты** На Waspaloy распространяется широкий спектр международных и запатентованных спецификаций. * **UNS:** **N07001** * **Werkstoff Nr.:** **2.4654** * **AMS (Спецификация аэрокосмических материалов):** **AMS 5708:** Прутки, поковки и кольца (закаленные по старению) * **AMS 5544:** Лист, полоса и пластина (обработанные раствором) * **AMS 5732:** Коррозионная и термостойкая проволока (закаленная по старению) ** ASTM:** B637 (Стандартная спецификация на прутки, поковки и поковки из никелевого сплава с дисперсионной закалкой для работы при высоких температурах) --- **Отказ:** Предоставленная информация носит типовой характер и предназначена только для справочных целей. Механические свойства сильно зависят от размера профиля, параметров термообработки и производственного процесса. При проектировании и закупке необходимо ознакомиться с применимой спецификацией материалов (например, AMS 5708) и техническими данными производителя. Waspaloy является зарегистрированным товарным знаком United Technologies Corp. (в настоящее время Raytheon Technologies).

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 3367 галлонов для жидкости на поддонах Специальная упаковка доступна по запросу.