Сплав 25 / L605, фольга Udimet L605, шим, UNS W73605

Сплав 25 / L605, проволока Udimet L605, UNS W73605

Сплав 25 / L605 (проволока Udimet L605, UNS W73605) — введение с описанием состава, свойств, применения и форм продукции

Сплав 25, коммерчески известный как L605 (под брендом Udimet L605) и обозначенный UNS W73605, представляет собой суперсплав из кобальта, никеля, хрома и вольфрама, известный исключительной прочностью к высоким температурам, термической устойчивостью и коррозионной устойчивостью. Этот сплав специально разработан для надёжной работы в экстремальных тепловых и механических условиях — включая циклическое нагрев, высокие стрессы и суровые атмосферы, что делает его критически важным материалом в аэрокосмической, энергетической и промышленной сфере, где компоненты сталкиваются с длительным воздействием газов сгорания, абразивных сред и колебаний температуры. Он доступен в широком спектре форм для удовлетворения различных промышленных потребностей, включая пруток (круглый прут, плоский), ленточные, проволочные, стержни, трубы, трубы, фольгу, пластины, листы, полосу и ковочный материал. Проволока Udimet L605, в частности, выделяется своими одинаковыми высокотемпературными свойствами, гибкостью и точностью, что делает её идеальной для сварки, термонапылительных покрытий и сложных компонентов в газотурбинных двигателях и промышленных системах с высоким нагревом. Ниже приведён подробный обзор его химического состава, ключевых свойств, практических применений и доступных форм продукта.

Химический состав

Точно сбалансированный химический состав сплава 25 / L605 (проволока Udimet L605, UNS W73605) является основой его исключительных температурных характеристик и коррозионной устойчивости. Типичный состав (по весу) выглядит следующим образом:

Кобальт (Co): 49-51% (основной матричный элемент, обеспечивающий стабильность при высоких температурах, термическую устойчивость и структурную целостность)

Никель (Ni): 10-12% (улучшает пластичность, ввязчивость и совместимость с высокотемпературными сплавами в собранных деталях)

Хром (Cr): 19-21% (образует плотный защитный слой оксида хрома, обеспечивая превосходную устойчивость к окислению и сульфидации при ультравысоких температурах)

Вольфрам (W): 14-16% (укрепляет сплав за счёт твердого раствора и образует стабильные карбиды, повышая устойчивость к ползучести и разрыву)

Железо (Fe): ≤ 3,0% (минимизировано для сохранения высокотемпературных свойств и устойчивости к окислению)

Углерод (C): 0,05-0,15% (образует карбиды с вольфрамом и хромом, усиливая границы зерен и повышая прочность на разрыв ползучести)

Кремний (Si): 0,2–0,5% (способствует окислению во время производства и поддерживает образование оксидных слоев для повышения устойчивости к окислению)

Марганец (Миннесота): ≤ 1,0% (повышает горячую обработку, позволяя производить различные формы продукции, такие как проволока и фольга)

Алюминий (Al): ≤ 0,5% (контролирует рост оксидного слоя и увеличивает долгосрочную устойчивость к окислению в высокотемпературном воздухе)

Титан (Ti): ≤ 0,5% (стабилизирует карбиды и совершенствует микроструктуру для стабильной механической работы)

Фосфор (P): ≤ 0,03% (строго ограничено, чтобы предотвратить хрупкость границы зерен при высоком напряжении)

Сера (S): ≤ 0,01% (минимизировано для обеспечения хорошей пластичности и устойчивости к коррозионным трещинам под напряжением)

Эта инженерная смесь — сосредоточенная на кобальте, хроме и огнеупорных металлах — обеспечивает фирменную для сплава 25 / L605 сверхвысокую температурную прочность, термическую усталость и коррозионную устойчивость, что критически важно для требовательных термических применений.

Ключевые свойства

Сплав 25 / L605 (проволока Udimet L605, UNS W73605) и его различные формы обладают исключительными свойствами, которые делают их незаменимыми в условиях сверхвысоких температур, коррозии и циклических напряжений:

Механические свойства (состояние отжига в растворе):

Прочность на растяжение: 800-900 МПа (116 000–130 500 psi) при комнатной температуре; сохраняет ~330 МПа (47 900 psi) при 1000°C (1832°F)

Предел текучести (смещение 0,2%): 360-430 МПа (52 200–62 400 psi) при комнатной температуре; сохраняет ~260 МПа (37 700 psi) при 1000°C (1832°F)

Удлинение (в 50 мм): 25-35% при комнатной температуре; 15-25% при 1000°C (1832°F) (отличная пластичность для формирования сложных компонентов, таких как уплотнения турбин и ребры теплообменника)

Уменьшение площади: 40-50% (превосходная прочность, устойчивость к разрушению при высокотемпературных циклических напряжениях)

Твёрдость: 220-260 HB (жёсткость Бринелла) при комнатной температуре; поддерживает ~170 HB при 1000°C (1832°F)

Свойства при высоких температурах:

Непрерывная рабочая температура: до 1150°C (2102°F) (один из лучших показателей для кобальтовых суперсплавов с долгосрочной стабильностью в воздухе)

Сопротивление ползучести: исключительная устойчивость к деформации ползучести при сверхвысоких температурах — сила разрыва ползучести за 1000 часов ~115 МПа (16 700 psi) при 1100°C (2012°F)

Термическая устойчивость: Выдерживает многократные термические циклы (например, от -50°C до 1100°C) без трещин, что критически важно для таких компонентов, как лайнеры сгорания газовой турбины и выпускные коллекторы

Устойчивость к окислению: Превосходная устойчивость к окислению и окилению в воздухе при температурах до 1200°C (2192°F), с минимальной потерей веса даже после 10 000 часов при 1050°C (1922°F)

Устойчивость к коррозии:

Общая коррозия: отличная устойчивость к высокотемпературным газам горения, промышленным химикатам и расплавленным солям

Устойчивость к сульфидации: Устойчива к сульфидированию в средах, содержащих серу (например, угольные электростанции, мусоросжигательные заводы) при температуре до 1000°C (1832°F).

Коррозия в ямках/щелях: хорошая устойчивость к образованиям ямок в условиях, богатых хлоридами (например, морские аэрокосмические компоненты, офшорные турбины)

Устойчивость к карбюризации: Сохраняет целостность в карбюризирующих атмосферах (например, в промышленных печах), ограничивая поглощение углерода и предотвращая чрезмерное образование карбида

Физические свойства:

Плотность: 8,8-8,9 г/см³ (0,318-0,322 фунта/дюйм³)

Теплопроводность: 13-15 Вт/(м·К) при 20°C (68°F); увеличивается до 30-33 Вт/(м·К) при 1000°C (1832°F) (эффективное рассеивание тепла при высоких температурах, снижение теплового напряжения)

Коэффициент теплового расширения: 14,5-16,5 мкм/(м·К) (20-1000°C) (контролируемое расширение для минимизации теплового напряжения в собранных компонентах, таких как корпуса турбин)

Модуль упругости: 225-235 ГПа (32 600-34 100 кси) при комнатной температуре; снижается до ~160 GPa (23 200 кси) при 1000°C (1832°F)

Температура плавления: 1370-1420°C (2498-2588°F)

Формы произведений

Сплав 25 / L605 (проволока Udimet L605, UNS W73605) выпускается в различных вариантах для специализированных сверхвысокотемпературных и коррозионно-устойчивых устройств

Применение:

Бар: Доступен в виде круглой (диаметры от 10 мм до 200 мм) и плоской (толщина от 5 мм до 100 мм, ширина от 20 мм до 500 мм), идеально подходит для обработки компонентов турбины, стержней клапанов и крепеж для высокотемпературных крепежей.

Лента: тонкие плоские полосы (толщина 0,1–1 мм, ширина от 5 мм до 100 мм), используемые в термонапылительных покрытиях, электрических нагревательных элементах и гибких уплотнениях для высокотемпературных печей.

Провод: Проволока Udimet L605 (диаметры 0,5–6 мм) обладает равномерными высокотемпературными свойствами, подходящими для сварки (TIG/MIG), термического распыления и прецизионных нагревательных катушек в промышленных печах.

Стержни: Цельные цилиндрические стержни диаметром от 3 мм до 50 мм, используемые для газовой дуговой сварки (GTAW) для наполнителей и производства небольших высокотемпературных компонентов (например, опор датчиков, штифтов клапанов).

Труба и труба: полые формы (внешний диаметр 6–100 мм, толщина стенки 0,5–10 мм) для транспортировки жидкостей при высоких температурах (например, топливные линии печей, трубки охлаждающей жидкости ракетных двигателей, выпускные каналы).

Фольга: Ультратонкие листы (толщина 0,02–0,1 мм), используемые в прокладках высокотемпературных уплотнений, теплозащитных экранах для электроники и тонкоплёночных тепловых барьерах.

Пластины и листы: плоские формы (толщина пластин 3–50 мм; лист: 0,3–3 мм) для изготовления вкладышей для сгорания, стенок печей и аэрокосмических теплообменников.

Лента: Узкие, плоские полосы (толщина 0,1–2 мм, ширина 3–50 мм) для точных компонентов, таких как уплотнения турбины, ребра теплообменника и электрические контакты в условиях высокой температуры.

Ковочный материал: заготовки и слитки для горячей ковки в сложные формы (например, газотурбинные диски, сопла ракетных двигателей, двери промышленных печей), требующие сверхвысокотемпературной прочности.

Применение

Исключительная сверхвысокотемпературная прочность, устойчивость к окислению и термической усталости сплава 25 / L605 (проволока Udimet L605, UNS W73605) в различных формах делает его критически важным материалом в отраслях, требующих производительности при экстремальных тепловых условиях:

Аэрокосмическая и авиационная отрасль:

Газотурбинные двигатели: гильзы сгорания, лопатки турбин, компоненты форсажа и выпускные коллекторы (от пластин, ковочного материала и листов) выдерживают температуры до 1150°C (2102°F).

Двигатель ракеты: горловинки сопла, компоненты топливных форсунок и тепловые экраны (от ковки приклада, трубы и листа), устойчивые к экстремальному нагреву при сгорании ракетного топлива.

Аэрокосмические крепежи: высокотемпературные болты, шпильки и заклёпки (от стержня и шатуна), закрепляющие компоненты двигателя, подвергающиеся воздействию циклических тепловых напряжений и вибраций.

Энергия и производство электроэнергии:

Газо/паровые турбины: компоненты горячего сечения (из плит, ковочного материала и стержня) для промышленных турбин, выдерживающих высокие температуры и циклическую нагрузку.

Установки по переработке отходов в энергию: лайнеры камеры сгорания и компоненты для рекуперации тепла (из листов и пластин), выдерживают коррозийные дымовые газы и температуры выше 1000°C.

Ядерная энергетика: теплообменные трубки и конструктивные компоненты (из труб и пластин), устойчивые к излучению и высокотемпературным охлаждающим жидкостям.

Промышленная и высокотемпературная обработка:

Высокотемпературные печи: стенки печей, нагревательные элементы, термопарные оболочки и жартенические пластины (из проволоки, пластины и трубки), работающие в воздухе или инертных атмосферах до 1200°C (2192°F).

Химическая переработка: Лайнеры реакторов, сетки для поддержки катализаторов и теплообменники (от пластин, труб и штанги) выдерживают агрессивные химикаты (например, кислоты, расплавленные соли) при повышенных температурах.

Металлургическая обработка: горячо прокатные валки, термообработочные приспособления и детали для обработки расплавленных металлов (из стержня, ковка и плит), устойчивые к износу и высокому нагреву.

Оборона и специализированная инженерия:

Двигатели военной авиации: Критически важные компоненты горячего сечения (из ковочного материала и пластин), требующие надёжности при сверхвысоких температурах в боевых условиях.

Гиперзвуковые аппараты: тепловые экраны и конструктивные элементы (из пластин и ковочного материала), выдерживают аэродинамический нагрев до 1150°C (2102°F).

Военно-морские системы: компоненты и выхлопные системы морских газовых турбин (от плиты, трубы и планки), устойчивые к коррозии морской воды и высоким температурам.

Специализированные приложения по форме:

Проволока: Сварка наполнителя для соединения высокотемпературных компонентов, термические распыляющие покрытия для защиты от износа и прецизионные нагревательные спирали.

Пластина/лист: Лайнеры для сгорания, стенки печей и аэрокосмические теплообменники, требующие больших плоских высокотемпературных поверхностей.

Трубка/труба: Высокотемпературный транспорт жидкостей (топливные линии, трубки охлаждающей жидкости) и термопарные защитные оболочки в коррозийных средах.

Ковочный материал: сложные турбинные диски, ракетные сопла и прочные компоненты промышленных печей, требующие индивидуальной формы и высокой прочности.

В итоге, сплав 25 / L605 (Udimet L605 Wire, UNS W73605) — доступный в вариантах от стержня и проволоки до пластин и ковки — обеспечивает исключительную сверхвысокотемпературную прочность, устойчивость к окислению и термическую усталость. Её разнообразные формы продукции позволяют разрабатывать индивидуальные решения в аэрокосмическом, энергетическом, промышленном и оборонном секторах, что делает его критически важным материалом в приложениях, требующих надёжной работы при экстремальных тепловых условиях.

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 поддонов по 1257 галлонов. Специальный пакет доступен по запросу.