Сплав 90, Нимоник 90 Поковки, UNS N07090, E FORU

Британские спецификации: BS HR2 Alloy 90 бар BS HR202 Сплав 90 лист BS HR402 Трубка из сплава 90 BS HR501 Проволока из сплава 90 (пружины) BS HR501 Проволока из сплава 90 (пружины), Американские спецификации: Сварочная проволока AMS 5829, Немецкие спецификации: WS 2.4632

### Технические данные: Поковки из сплава 90 / Nimonic 90 (UNS N07090) --- #### **1. Знакомство** ** Сплав 90** (коммерчески известный как **Nimonic 90** и стандартизированный как **UNS N07090**) — никель-хром-кобальтовый суперсплав, упрочненный старением с помощью титана и алюминия. В форме поковок этот материал достигает превосходных механических свойств за счет контролируемых процессов деформации, которые улучшают микроструктуру, улучшают текучесть зерна и улучшают характеристики направленной прочности. Поковки из сплава 90 обеспечивают оптимальные эксплуатационные характеристики в критически важных областях применения, требующих исключительной термостойкости, стойкости к окислению и структурной надежности при температурах до **920°C (1688°F)**. --- #### **2. Химический состав (% по массе)** | Элемент | Содержание (%) | Роль в сплаве | |---------|-------------|-------------------| | **Никель (Ni)** | Баланс | Аустенитная матрица, стабильность при высоких температурах | | **Хром (Cr)** | 18,0–21,0 | Стойкость к окислению и коррозии | | **Кобальт (Co)** | 15,0–21,0 | Твердое упрочнение раствора | | **Титан (Ti)** | 2.0–3.0 | Первичный стареющий упрочняющий элемент (γ' прежний) | | **Алюминий (Al)** | 1.0–2.0 | Вторичный стареющий упрочняющий элемент | | **Железо (Fe)** | ≤ 3.0 | Остаточный элемент | | **Углерод (C)** | ≤ 0.13 | Укрепление границ зерна | | **Кремний (Si)** | ≤ 1.0 | Стойкость к окислению | | **Марганец (Mn)** | ≤ 1.0 | Окисление | | **Медь (Cu)** | ≤ 0.2 | Остаточный элемент | | **Цирконий (Zr)** | ≤ 0.15 | Улучшение свойств ползучести | | **Бор (Б)** | ≤ 0.010 | Укрепление границ зерна | --- #### **3. Физические свойства** | Собственность | Стоимость | Состояние | |----------|-------|-----------| | **Плотность** | 8,19 г/см³ (0,296 фунта/дюйм³) | При 20°C | | **Диапазон плавления** | 1360–1385 °C (2480–2525 °F) | — | | **Коэффициент теплового расширения** | 13,9 мкм/м·°C | 20–100°C | | **Теплопроводность** | 11,7 Вт/м·К | При 20°C | | **Удельная теплоемкость** | 440 Дж/кг· К | При 20°C | | **Модуль упругости** | 214 ГПа (31,0 × 10⁶ фунтов/кв. дюйм) | При 20°C | | **Удельное электрическое сопротивление** | 1,24 μОм·м | При 20°C | --- #### **4. Механические свойства (кованые и термически обработанные)** **Свойства комнатной температуры:** - **Прочность на разрыв**: 1250–1450 МПа (181–210 фунтов на квадратный дюйм) - **Предел текучести (смещение 0,2%)**: 850–1000 МПа (123–145 фунтов на квадратный дюйм) - **Удлинение**: 18–28% - **Уменьшение площади**: 22–32% - **Твердость**: 330–390 HB - **Ударная вязкость**: 30–45 Дж **Повышенные температурные характеристики:** - **650°C (1200°F)**: прочность на разрыв ≈ 1000 МПа (145 ksi) - **750°C (1380°F)**: прочность на разрыв ≈ 750 МПа (109 ksi) - **850°C (1560°F)**: прочность на разрыв ≈ 450 МПа (65 ksi) **Прочность на разрыв при ползучести (1000 часов):** - **750°C (1380°F)**: ≈ 220 МПа (32 ksi) - **850°C (1560°F)**: ≈ 90 МПа (13 ksi) - **920°C (1688°F)**: ≈ 40 МПа (6 ksi) --- #### **5. Основные характеристики и преимущества** - **Оптимизированная структура зерна**: Процесс ковки улучшает размер зерна и улучшает механические свойства - **Превосходные направленные свойства**: Контролируемый поток зерна повышает прочность и усталостную стойкость - **Повышенная плотность**: Ковка устраняет пористость и внутренние дефекты, характерные для литых изделий - **Повышенная ударопрочность**: Мелкозернистая структура обеспечивает лучшую ударную вязкость и ударную вязкость - **Исключительная способность к работе при высоких температурах**: Сохраняет структурную целостность при экстремальных термических и механических нагрузках - **Превосходная термическая усталостная прочность**: Выдерживает многократные термоциклы без растрескивания - **Упрочняемый по старению**: Может подвергаться дисперсионной закалке для достижения оптимальных механических свойств --- #### **6. Применение продукта** **Аэрокосмическая и оборонная промышленность:** - Диски и ступицы газотурбинных двигателей - Лопатки и лопатки турбин - Диски и валы компрессоров - Компоненты камеры сгорания - Детали форсажных камер - Компоненты ракетных двигателей **Электроэнергии:** - Компоненты ротора газовой турбины - Лопасти и диски паровых турбин - Турбинные колеса и валы - Высокотемпературные корпуса клапанов - Компоненты ядерных реакторов **Промышленная обработка:** - Высокотемпературные штоки и корпуса клапанов - Валы и опоры печных роликов - Компоненты приспособлений для термообработки - Внутренние устройства технологического реактора - Экструзионные матрицы и компоненты **Автомобилестроение и гонки:** - Колеса и валы турбокомпрессора - Высокопроизводительные клапаны двигателя - Компоненты гоночных двигателей - Детали выхлопной системы --- #### **7. Международные стандарты** | Стандартная организация | Стандартное обозначение | Описание | |----------------------|---------------------|-------------| | **ASTM International** | ASTM B564 | Стандартная спецификация на поковки из никелевого сплава | | **ASTM International** | ASTM B637 | Поковки из никелевого сплава с осаждением-упрочнением | | **Аэрокосмическая промышленность (SAE)** | АМС 5660 | Прутки, поковки и кольца | | **АСМЕ** | СБ-564 | Поковки из никелевого сплава (код сосуда высокого давления) | | **Европейские стандарты** | EN 10204 | Металлические изделия - Виды инспекционных документов | | **ИСО** | ИСО 9725 | Поковки из никелевого сплава общего назначения | --- #### **8. Возможности ковки и технические характеристики** **Методы ковки:** - **Открытая штамповка**: Крупногабаритные детали до 5000 кг - **Закрытая штамповка**: Сложные формы с минимальным допуском на обработку - **Кольцевые прокатные поковки**: Бесшовные кольца диаметром до 3000 мм - **Прецизионные поковки**: Компоненты почти чистой формы ** Диапазоны размеров:** - **Диапазон веса**: от 1 кг до 5000 кг - **Максимальные размеры**: диаметр 3000 мм × длина 6000 мм - **Поковки колец**: наружный диаметр до 3000 мм × внутренний диаметр 1500 мм × высота 500 мм **Качественные классы:** - **Коммерческий класс**: Общепромышленное применение - **Аэрокосмический класс**: строгие требования к качеству - **Ядерный класс**: Сверхвысокие стандарты качества --- #### **9. Термообработки** ** Стандартная термическая обработка ковки:** 1. **Обработка раствором**: 1080°C (1975°F) в течение 2–8 часов (в зависимости от размера секции), воздушное охлаждение 2. **Лечение старения**: 700°C (1290°F) в течение 16 часов, охлаждение на воздухе **Специальная термическая обработка:** - **Гомогенизация**: Для больших сечений - **Стабилизирующая обработка**: Для стабильности размеров - **Контролируемое охлаждение**: Для предотвращения деформации и растрескивания --- #### **10. Контроль качества и тестирование** **Неразрушающий контроль:** - **Ультразвуковой контроль**: согласно ASTM A388 - **Проникающий контроль жидкостей**: согласно ASTM E165 - **Рентгенологическое исследование**: согласно ASTM E94 - **Магнитопорошковое тестирование**: Где применимо **Разрушающий контроль:** - **Испытание на растяжение**: при комнатной и повышенной температурах - **Испытание на удар**: V-образный вырез по Шарпи - **Испытание на твердость**: Несколько мест - **Тестирование на макротравление**: согласно ASTM E340 - **Микроструктурное исследование**: размер и структура зерен **Сертификация и документация:** - **Сертификация химического анализа**: Полный отчет о составе - **Отчеты о механических испытаниях**: данные о растяжении и ударе - **Записи о термической обработке**: Графики времени и температуры - **Отчеты о неразрушающем контроле**: результаты UT, PT, RT - **Полная прослеживаемость**: от расплава до конечного продукта --- #### **11. Механическая обработка и изготовление** **Рекомендации по механической обработке:** - **Оптимальное состояние**: Обработанное раствором состояние - **Инструменты**: Твердосплавные инструменты с положительным передним углом - **Скорость резания**: 10–20 м/мин для токарных операций - **Скорость подачи**: 0,1–0,3 мм/об - **Охлаждающая жидкость**: требуется для тяжелых операций обработки **Рекомендации по сварке:** - **Свариваемость**: Хорошо при правильных процедурах - **Предпочтительный метод**: GTAW (TIG) - **Присадочный металл**: AWS A5.14 ERNiCr-3 - **Предварительный нагрев и термообработка после сварки**: требуется **Контроль качества:** - **Проверка первого изделия**: Для новых компонентов - **Статистический контроль процесса**: Для производственных циклов - **Заключительная проверка**: Перед отправкой - **Тестирование с участием клиента**: Доступно по запросу --- **Отказ от ответственности:** Эти технические данные предназначены только для информационных целей. Свойства могут варьироваться в зависимости от производственного процесса, термической обработки и конкретной формы продукта. Для критически важных областей применения обратитесь к текущим техническим паспортам производителя и соответствующим отраслевым стандартам. Всегда проверяйте требования к сертификации материалов и испытаниям для конкретных условий эксплуатации.

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 2101 галлона для жидкости на поддонах.