520 никелевый суперсплав, GGC-0005, GGC-1005, E FORU

### **Введение в продукт: Сплав 520 на основе никеля (GGC-0005, GGC-1005)** **Сплав 520** — это высокопрочный, устойчивый к осадкам суперсплав на основе никеля, специально разработанный для инвестиционного литья с целью производства сложных компонентов, выдерживших экстремальные механические нагрузки и высокие температуры. Он известен своим исключительным сочетанием высокой прочности на растяжение, превосходной устойчивости к ползучести и отличной устойчивости к окислению до примерно 1800°F (980°C). Этот сплав преимущественно используется в самых требовательных секциях газотурбинных двигателей, где его способность сохранять свойства при устойчивой нагрузке при высоких температурах имеет решающее значение. Спецификации **GGC-0005** и **GGC-1005** являются собственными спецификациями литья, часто от производителей, таких как General Electric, которые определяют точные химические, механические и качественные требования к компонентам. --- #### **1. Химический состав (% веса)** Типичный химический состав сплава 520 строго контролируется для достижения желаемой микроструктуры и свойств. | Элемент | Содержание (%) | Элемент | Содержание (%) | | :--- | :--- | :--- | :--- | | **Никель (Ni)** | Баланс | **Вольфрам (W)** | 9:00 - 12:00 | | **Хром (Cr)** | 17:00 - 21:00 | **Молибден (Мо)** | 8:00 - 10:00 | | **Кобальт (Ко)** | 10:00 - 13:00 | **Алюминий (Al)** | 1.70 - 2.30 | | **Титан (Ti)** | 1.70 - 2.30 | **Тантал (Та)** | 0.70 - 1.30 | | **Углерод (C)** | 0.08 - 0.15 | **Цирконий (Zr)** | 0,03 - 0,08 | | **Борон (B)** | 0,005 - 0,015 | **Железо (Fe)** | ≤ 1.00 | | **Марганец (Миннесота)**| ≤ 0.40 | **Кремний (Si)** | ≤ 0.40 | **Ключевая микроструктура:** Высокотемпературная прочность сплава 520 определяется из большой объёмной доли упорядоченной гамма-простой (γ') фазы Ni₃(Al, Ti). Совокупное содержание алюминия и титана способствует формированию этой первичной фазы укрепления. Такие элементы, как вольфрам, молибден и кобальт, обеспечивают усиление твердым раствором, а углерод, бор и цирконий повышают прочность границы зерен и устойчивость к ползучести. --- #### **2. Физические свойства** Типичные физические свойства сплава 520 в состоянии литья и термической обработки приведены ниже. | Свойство | Метрические единицы | Имперские подразделения | | :--- | :--- | :--- | | **Плотность** | 8,55 г/см³ | 0,309 фунта/дюйм³ | | **Диапазон плавления** | ~1260 - 1360 °C | ~2300 - 2480 °F | | **Теплопроводность (20°C)** | 10,5 Вт/м·К | 72,8 Btu·in/ч·фут²°F | | **Средний коэффициент теплового расширения (20-1000°C)** | 14,2 мкм/м°°C | 7,9 мкм/дюйм·°F | | **Модуль упругости (растяжение)** | 216 GPa | 31,3 x 10⁶ psi | --- #### **3. Механические свойства (типичные для термической обработки)** Механические свойства достигаются с помощью стандартной термической обработки осадкой, обычно с использованием высокотемпературного раствора с последующим одним или несколькими этапами старения. **Распространённая термическая обработка:** * **Solution Treat:** ~2150°F (1177°C), быстрое охлаждение. * **Старение:** ~1550°F (843°C) в течение 4 часов, с воздушным охлаждением. **Типичные механические свойства (при комнатной температуре):** | Свойство | Значение (типичное) | | :--- | :--- | | **Прочность на растяжение** | 1240 МПа (180 кси) | | **Предел текучести (смещение 0,2%)** | 1035 МПа (150 кси) | | **Удлинение** | 8% | | **Уменьшение площади** | 12% | **Типичные повышенные температурные свойства (при 1400°F / 760°C):** | Свойство | Значение (типичное) | | :--- | :--- | | **Прочность на растяжение** | 895 МПа (130 кси) | | **Предел текучести (смещение 0,2%)** | 760 МПа (110 кси) | | **Разрыв напряжения (1400°F / 760°C @ 480 МПа / 70 кси)** | 40+ часов | --- #### **4. Международные стандарты и спецификации** Сплав 520 в основном регулируется собственными спецификациями производителей оригинального оборудования (OEM), особенно в аэрокосмическом секторе. **Основные характеристики:** * **GGC-0005:** Спецификация материалов компании General Electric для инвестиционных литьев этого сплава, обычно охватывающая стандартный состав и термическую обработку. * **GGC-1005:** Ещё одна спецификация GE, которая может обозначать конкретную версию с изменёнными требованиями к обработке или инспекции. **Другие/связанные стандарты:** * **AMS:** Хотя он не так распространён, как фирменные характеристики, он может производиться в соответствии с определёнными рекомендациями AMS для отливок премиального качества. * **UNS:** Хотя он официально не обозначен, он часто ассоциируется с признанным в отрасли названием «Alloy 520». * **Оригинальные характеристики:** Широко используются в внутренних спецификациях других производителей двигателей (например, Rolls-Royce, Pratt & Whitney). --- #### **5. Применение продуктов** Основное применение сплава 520 — в статичных и вращающихся горячих секциях газотурбинных двигателей, где высокая прочность и устойчивость к ползучести имеют первостепенное значение. * **Аэрокосмические и газовые турбины:** * **Лопасти и лопатки турбины** * **Кожухи и сегменты турбины** * Компоненты камеры сгорания * Направляющие лопатки сопла * Другие критически заметные статические структурные элементы * **Промышленные газотурбины (IGT):** * Лопасти, лопатки и другие компоненты горячего газа для наземных турбин для генерации электроэнергии. --- #### **Краткое изложение ключевых преимуществ** * **Исключительная прочность на высокие температуры:** Обладает превосходными свойствами на растяжение, текучести и ползучести, что делает его подходящим для наиболее нагруженных компонентов. * **Отличная микроструктурная устойчивость:** Сохраняет свою гамма-базовую структуру и механические свойства при длительном воздействии высоких температур. * **Превосходная устойчивость к окислению:** Высокое содержание хрома обеспечивает хорошую устойчивость к окислению и горячей газовой коррозии. * **Оптимизировано для литья:** Его состав адаптирован для инвестиционного литья, что позволяет производить сложные, почти чистые детали с необходимой производительностью. **Отказ от ответственности:** Информация, предоставленная здесь, предназначена для справки. Сплав 520 — это высокоспециализированный литейный сплав, где свойства и характеристики критически зависят от точных литейных процессов, термической обработки и контроля качества, предусмотренных действующими спецификациями (GGC-0005/GGC-1005). Для всех приложений обязательно соблюдение официальных спецификаций OEM и технических характеристик процессора.

Упаковка Стандартная упаковка: Типичная упаковка оптом включает паллетированный пластик объемом 5 галлонов/25 кг. ведра, волокнистые и стальные бочки до супермешков по 1 тонне в полном контейнере (FCL) или грузовиках (T/L). Исследовательские и пробные количества, а также гигроскопические, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут упаковываться под аргон или вакуум. Решения упаковываются в полипропиленовых, пластиковых или стеклянных банках до паллетированных жидких контейнеров объемом 3135 галлонов. Специальный пакет доступен по запросу.