Сплав 263, полоса Haynes 263, UNS N07263

Сплав 263, Haynes 263 Wire, UNS N07263

Сплав 263 (Haynes 263 Wire, UNS N07263) — Введение в продукт

Сплав 263, также известный как Haynes 263 Wire и обозначенный как UNS N07263, представляет собой высокопроизводительный сплав никеля, кобальта, хрома и молибдена. Известный своим выдающимся сочетанием свойств, он доступен в широком ассортименте продуктов, включая пруток (круглый стержень, плоский), ленту, проволоку, стержни, трубы, трубы, фольгу, пластины, листы, полосу и ковочный материал. Эта универсальность позволяет адаптировать её под разнообразные применения в различных отраслях.

Химический состав

Тщательно сбалансированный химический состав сплава 263 лежит в основе его выдающихся характеристик. Типичный состав (по проценту веса) выглядит следующим образом:

Никель (Ni): Основной элемент, обеспечивающий стабильную матрицу для сплава. Никель способствует общей прочности сплава, особенно при повышенных температурах, и служит носителем для фаз осадки — затвердевания.

Кобальт (Co): Присутствует в диапазоне от 19,0 до 21,0%. Кобальт усиливает высокотемпературную прочность сплава и устойчивость к ползучести. Он также играет роль в стабилизации микроструктуры и улучшении характеристик сплава при циклических нагрузках.

Хром (Cr): С содержанием 19,0–21,0% хрома образует плотный, адгерентный оксидный слой на поверхности сплава. Этот оксидный слой обеспечивает отличную устойчивость к окислению, защищая сплав от разложения в условиях высокотемпературных окислений. Он также способствует коррозионной устойчивости сплава в различных химических средах.

Молибден (Mo): В диапазоне от 5,6 до 6,1% молибден укрепляет матрицу сплава и повышает её устойчивость к появлению ям и коррозии в трещинах. Он также повышает высокотемпературную прочность сплава и свойства ползучести.

Титан (Ti): 1,9–2,4% титана добавляется для образования интерметаллических соединений в процессе старения. Эти соединения, такие как гамма-прайм (γ') осадка, значительно увеличивают прочность сплава за счёт закалки в осадках.

Углерод (C): присутствует 0,04 - 0,08% углерода. Углерод образует карбиды с другими легирующими элементами, которые могут усиливать границы зерен и способствовать устойчивости сплава к ползучести. Однако содержание углерода тщательно контролируется, чтобы избежать чрезмерного образования карбида, что может негативно сказаться на пластичности и готовности сплава.

Кремний (Si): ≤ 0,40%. Кремний способствует окислению в процессе производства и может незначительно влиять на устойчивость сплава к окислению.

Марганец (Миннесота): ≤ 0,60%. Марганец добавляется для улучшения горячих рабочих характеристик сплава, а также может играть роль в десерфуризации.

Сера (S): ≤ 0,007%. Сера минимизируется, так как она может образовывать хрупкие сульфидные включения, что снижает пластичность и механические свойства сплава.

Ключевые свойства

Механические свойства

Прочность на растяжение: В состоянии отжига сплав 263 обладает прочностью на растяжение, которую можно дополнительно повысить в процессе старения. После выстарения он может достигать высоких прочностей на растяжение, что позволяет выдерживать значительные механические нагрузки. При комнатной температуре прочность на растяжение значительна, и он сохраняет удивительную прочность даже при повышенных температурах. Например, он может поддерживать высокую долю температуры в комнате до примерно 816 °C (1500 °F).

Предел текучести: Предел текучести сплава 263 также заметен как при комнатной температуре, так и при повышенных температурах. Обработка при выстарении увеличивает предел текучести за счёт осаждения фаз укрепления внутри матрицы сплава. Это свойство крайне важно для применений, где материал должен сопротивляться пластической деформации под воздействием приложенных нагрузок.

Удлинение: В отжженном состоянии сплав 263 демонстрирует отличную пластичность с хорошим процентом удлинения. Это позволяет легко использовать холодную обработку и формовать их в различные формы, такие как листы, провода и трубки. Даже после старения для увеличения прочности сплав сохраняет достаточную пластичность, чтобы предотвратить хрупкость при нормальных условиях эксплуатации.

Твёрдость: Твёрдость сплава 263 можно регулировать с помощью термической обработки. В отжигом состоянии он обладает относительно низкой твёрдостью, что облегчает обработку и формовку. После старения твёрдость значительно увеличивается за счёт осаждения фаз укрепления, что обеспечивает повышенную устойчивость к износу и истирания.

Высокие температурные свойства

Непрерывная рабочая температура: Сплав 263 подходит для непрерывной эксплуатации при высоких температурах. Он может эффективно работать при температуре примерно до 850 °C (1560 °F), что делает его идеальным выбором для применения в условиях высокой температуры, таких как газотурбины и аэрокосмические двигатели.

Устойчивость к ползучости: сплав демонстрирует отличную устойчивость к ползучости. Ползучесть — это временно-зависимая деформация, возникающая при постоянной нагрузке при повышенных температурах. Сочетание легирующих элементов, особенно кобальта, молибдена и титана, помогает формировать стабильную микроструктуру, устойчивую к ползучей деформации. Это свойство крайне важно для компонентов газовых турбин и оборудования для генерации электроэнергии, которые подвергаются высоким температурам и механическим нагрузкам в течение длительного времени.

Термическая устойчивость: Сплав 263 обладает хорошей термической усталостью. Он способен выдерживать повторные циклы нагрева и охлаждения без образования трещин или значительного снижения производительности. Это свойство крайне важно для компонентов, испытывающих циклические изменения температуры, например, в камерах сгорания и теплообменниках.

Коррозионная устойчивость

Устойчивость к окислению: Как уже упоминалось, содержание хрома в сплаве 263 обеспечивает отличную устойчивость к окислению. Он может образовывать стабильный защитный оксидный слой на поверхности, который предотвращает дальнейшее окисление и опушение даже при высоких температурах до примерно 982 °C (1800 °F). Это делает его подходящим для применения в высокотемпературных, окисляющих атмосферах.

Общая коррозионная устойчивость: сплав также обеспечивает хорошую устойчивость к общей коррозии в различных химических условиях. Сочетание никеля, хрома и молибдена обеспечивает защиту от коррозии в кислотах, щелочниках и соляных растворах. Однако его коррозионная устойчивость может варьироваться в зависимости от конкретного химического состава и концентрации окружающей среды.

Устойчивость к коррозии в ямах и трещинах: молибден в сплаве 263 играет значительную роль в повышении его устойчивости к коррозии в ямах и трещинах. Питтинг-коррозия — это образование мелких ямок на поверхности материала, тогда как коррозия в трещинах возникает в узких зазорах или щелях. Микроструктура сплава и наличие молибдена делают его более устойчивым к таким формам локализованной коррозии.

Физические свойства

Плотность: Сплав 263 имеет плотность, характерную для никелевых сплавов, которая относительно высока по сравнению с некоторыми распространёнными металлами. Это значение плотности важно для применений, где расчёт веса имеет решающее значение, например, в аэрокосмической и автомобильной промышленности.

Теплопроводность: Обладает умеренной теплопроводимостью, что позволяет эффективно передавать тепло в некоторых случаях. Однако в приложениях, где требуется теплоизоляция, её теплопроводность можно контролировать с помощью соответствующего проектирования и использования изолирующих материалов.

Коэффициент теплового расширения: коэффициент теплового расширения сплава 263 тщательно контролируется. Это свойство важно для того, чтобы компоненты, изготовленные из сплава, сохраняли свою размерную стабильность при перепаде температуры. Он помогает предотвратить такие проблемы, как тепловые напряжения — вызванные трещины и смещение в узлах.

Формы продуктов и их применения

Бар (круглый перекладинка, плоский бар)

Круглые и плоские прутья сплава 263 широко используются в обрабатывающих техниках. Их можно обрабатывать в различные компоненты, такие как валы, болты и гайки, для использования в высокотемпературных механических системах. В аэрокосмической отрасли эти планки могут использоваться для изготовления деталей для креплений авиационных двигателей и конструктивных компонентов, которые должны выдерживать высокие температуры и механические нагрузки. В промышленных применениях их можно использовать при строительстве высокотемпературных печей и оборудования для термообработки.

Лента

Ленты из сплава 263 часто применяются в случаях, где требуется тонкая и гибкая форма сплава. Они могут использоваться при производстве теплоизоляционных материалов, а также в некоторых электрических приложениях, где требуется высокотемпературное сопротивление и электропроводимость. Например, в датчиках высокой температуры ленточная форма может использоваться для создания контактных проводов, способных выдерживать суровые тепловые условия.

Wire (Haynes 263 Wire)

Haynes 263 Wire очень универсальна. Он обычно используется в сварке в качестве наполнителя для соединения компонентов сплава 263 или для сварки других материалов при высоких температурах. Проволока также может использоваться для создания пружин, сеток и сеток, которые должны работать в условиях высокой температуры и коррозии. В автомобильной промышленности он может применяться в производстве компонентов каталитических нейтрализаторов благодаря своим высоким температурным и коррозионным свойствам.

Стержни

Стержни сплава 263 похожи на прутья, но могут иметь разные размеры или допуски. Их часто применяют в приложениях, где требуется твёрдая, цилиндрическая форма. Стержни могут использоваться для изготовления штифтов, осей и других компонентов в машинах, работающих при высоких температурах. В энергетической отрасли они могут использоваться при изготовлении лопастей турбин и других компонентов в паровых и газовых турбинах.

Труба и труба

Трубы и трубы из сплава 263 используются для транспортировки жидкостей в высокотемпературных и коррозийных средах. В химической промышленности их можно использовать для транспортировки агрессивных химикатов при повышенных температурах. В нефтегазовой промышленности они могут применяться в трубопроводах высокого давления и в оборудовании для процессов переработки. В аэрокосмической отрасли трубы из сплава 263 могут использоваться в авиационных топливных системах, где они должны выдерживать высокие температуры и разъедающее воздействие авиационного топлива.

Фольга

Фольга из сплава 263 чрезвычайно тонкая и используется в приложениях, где требуется лёгкий, термостойкий материал. Он может использоваться как теплозащитный материал в аэрокосмической отрасли и в некоторых электронных устройствах для защиты чувствительных компонентов от высоких температур. Фольга также может использоваться при производстве ламинированных материалов и композитных материалов для высокотемпературных применений.

Пластина и лист

Пластины и листы из сплава 263 используются при изготовлении крупномасштабных компонентов. В аэрокосмической промышленности их используют для изготовления корпусов авиационных двигателей, вкладышей камер сгорания и компонентов крыльев. В энергетической отрасли пластины и листы могут использоваться для изготовления компонентов котлов, теплообменниковых пластин и реакторных сосудов. Их большая площадь поверхности и высокотемпературная устойчивость делают их подходящими для применений, где важны теплопередача и конструктивная целостность.

Стриптиз

Полоски сплава 263 часто применяются в приложениях, где требуется узкая, плоская форма. Они могут использоваться при производстве уплотнений, прокладок и диафрагм для высокотемпературных применений. В автомобильной промышленности полоски могут использоваться при производстве компонентов выхлопной системы, которые должны выдерживать высокие температуры и коррозионные газы.

Ковочный приклад

Ковочный материал сплава 263 используется для изготовления сложных компонентов в процессе ковки. Кованые детали из этого сплава обладают высокой прочностью и способны выдерживать высокие механические нагрузки. В аэрокосмической промышленности ковочный материал может использоваться для изготовления турбинных дисков, лопастей и других важных компонентов двигателя. В промышленном машиностроении её можно использовать для производства компонентов для высокотемпературных и высоких напряжений, таких как тяжелодействующие промышленные печи и прессы.

В заключение, сплав 263 (Haynes 263 Wire, UNS N07263) с уникальным сочетанием химического состава, отличными свойствами и разнообразными формами продукции является чрезвычайно ценным материалом в отраслях, где высокие температуры, коррозионная устойчивость и производительность являются необходимыми. Её применение охватывает аэрокосмическую отрасль, производство электроэнергии, химию и многие другие, способствуя разработке высокопроизводительных и надёжных инженерных систем.

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. Растворы упаковываются в полипропиленовых, пластиковых или стеклянных банках до паллетированных жидких контейнеров по 1155 галлонов. Специальный пакет доступен по запросу.