Multimet N155, Multimet Bar (круглый планка, плоский), UNS R30155

Multimet N155, Multimet Wire, UNS R30155

Multimet N155 (Multimet Wire, UNS R30155) — введение в состав, свойства, применения и формы продуктов

Multimet N155, коммерчески известный как Multimet и обозначенный UNS R30155, представляет собой кобальтовый суперсплав, известный исключительной прочностью к высоким температурам, устойчивостью к окислению и термической усталости. Этот сплав специально разработан для процветания в экстремальных тепловых условиях, что делает его жизненно важным материалом в аэрокосмической, энергетической и промышленной сферах, где компоненты подвергаются воздействию повышенных температур, циклических нагрузок и суровых атмосфер. 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. В частности, Multimet Wire ценится за свои однородные механические свойства, устойчивость при высоких температурах и точность, что делает её идеальной для сварки, термических покрытий и сложных компонентов в газотурбинных двигателях и промышленных системах с высокой температурой. Ниже приведён подробный обзор его химического состава, ключевых свойств, практических применений и доступных форм продукта.

Химический состав

Точно сбалансированный химический состав Multimet N155 (Multimet, UNS R30155) является основой его исключительной производительности при высоких температурах и коррозионной устойчивости. Типичный состав (по весу) выглядит следующим образом:

Кобальт (Co): 29-31% (первичный элемент, формирующий матрицу сплава и обеспечивающий устойчивость при высоких температурах)

Хром (Cr): 20-22% (повышает устойчивость к окислению и коррозии, образуя защитный оксидный слой при повышенных температурах)

Никель (Ni): 20-22% (улучшает пластичность и ввязливость, дополняя высокотемпературные свойства кобальта)

Вольфрам (W): 13-15% (способствует высокой температурной прочности за счёт усиления твердым раствором и образования карбида)

Молибден (Mo): 3,0-4,0% (укрепляет матрицу сплава и повышает устойчивость к ползучести)

Железо (Fe): 3,0-4,0% (способствует работоспособности и балансирует механические свойства сплава)

Углерод (C): 0,10-0,15% (образует карбиды из вольфрама, хрома и молибдена, улучшая прочность границы зерна)

Кремний (Si): ≤ 1,0% (способствует раскислению во время производства и повышает устойчивость к окислению)

Марганец (Миннесота): ≤ 1,0% (повышает горячую обработку и контролирует содержание серы)

Бор (B): 0,005-0,015% (способствует укреплению границ зерна, снижает разрыв ползучести)

Этот тщательно продуманный состав с сочетанием кобальта, хрома, никеля и огнеупорных металлов обеспечивает характерную для сплава высокую температурную прочность, устойчивость к окислению и термической усталости — ключевую для его эффективности в экстремальных тепловых условиях.

Ключевые свойства

Multimet N155 (Multimet Wire, UNS R30155) и его различные формы обладают необычными свойствами, которые делают их незаменимыми в высокотемпературных приложениях:

Механические свойства (состояние отжига в растворе):

Прочность на растяжение: 1000-1200 МПа (145 000-174 000 psi) при комнатной температуре

Предел текучести (смещение 0,2%): 550-650 МПа (79 800–94 300 psi) при комнатной температуре

Удлинение (в 50 мм): 15-25% (хорошая пластичность для формования и изготовления)

Уменьшение площади: 20-30% (отличная прочность, способствующая сложному формированию)

Твёрдость: 30-35 HRC (твёрдость Роквелла, отражающая высокую прочность)

Свойства при высоких температурах:

Непрерывная рабочая температура: до 1100°C (2012°F) (сохраняет прочность и устойчивость к окислению)

Сопротивление ползучести: отличная устойчивость к деформации ползучести при температурах до 980°C (1800°F), с прочностью на ползучести за 1000 часов ~180 МПа (26 100 psi) при 870°C (1600°F)

Устойчивость к окислению: Превосходная устойчивость к окислению и накипу при температурах до 1150°C (2102°F) благодаря плотному слою оксида хрома

Термическая усталость: Выдерживает многократные термические циклы без трещин, что критически важно для компонентов газовых турбин и промышленных систем с высокой температурой

Устойчивость к коррозии:

Общая коррозия: отличная устойчивость к атмосферной коррозии, высокотемпературным газам и продуктам сгорания

Окисление и сульфидирование: противодействует окислению в воздухе и сульфидиации в средах, содержащих серу, до высоких температур

Химическая устойчивость: Выдерживает воздействие топлива, смазочных материалов и промышленных химикатов, что делает его подходящим для суровых промышленных условий

Физические свойства:

Плотность: 8,6-8,8 г/см³ (0,311-0,318 фунта/дюйм³)

Теплопроводность: 19-21 Вт/(м·К) при 20°C (68°F); увеличивается до 28-31 Вт/(м·К) при 1000°C (1832°F)

Коэффициент теплового расширения: 13-15 мкм/(м·К) (20-1000°C)

Модуль упругости: 230–240 ГПа (33 400–34 800 кси) при комнатной температуре; снижается до ~170 GPa (24 600 кси) при 1000°C

Температура плавления: 1350-1400°C (2462-2552°F)

Формы произведений

Multimet N155 (Multimet, UNS R30155) выпускается в различных вариантах для специализированных высокотемпературных применений:

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 уплотнениях при высоких температурах.

Проволока: Мультимет-проволока (диаметры 0,5–6 мм) широко используется для сварки (TIG, MIG) и термического распыления, а также для изготовления прецизионных пружин и термопарных оболочек в условиях высокой температуры.

Стержни: Цельные цилиндрические стержни диаметром от 3 мм до 50 мм, используемые для газовой дуговой сварки (GTAW) и газовой дуговой сварки (GMAW) высокотемпературных компонентов.

Труба и труба: Полые формы (внешний диаметр 6–100 мм, толщина стенки от 1 мм до 10 мм) для обращения с жидкостями при высоких температурах, например, в системах охлаждения ракетных двигателей и промышленных печах.

Фольга: Ультратонкие листы (толщина 0,02–0,1 мм), используемые в прокладках высокотемпературных прокладок, тепловых экранах и тонких покрытиях для термического управления.

Пластины и листы: плоские формы (толщина пластины 3–50 мм; лист: 0,3–3 мм) для изготовления лопастей турбины, гильзаторов сгорания и термостойких конструктивных компонентов.

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

Ковочный приклад: заготовки и слитки для горячей ковки в сложные формы, такие как газотурбинные диски, сопла ракетных двигателей и корпуса клапанов высокого давления.

Применение

Исключительная высокотемпературная прочность, устойчивость к окислению и термической усталости Multimet N155 (Multimet Wire, UNS R30155) в различных формах делают его критически важным материалом в отраслях, требующих надёжной работы при экстремальных тепловых условиях:

Аэрокосмическая и авиационная отрасль:

Газотурбинные двигатели: лопатки турбин, лопатки и гильзы сгорания (из пластин, стержня и ковочного материала) для реактивных двигателей, выдерживающих высокие температуры и центробежные силы.

Аэрокосмические крепежные элементы: высокотемпературные болты, гайки и стойки (от стержней и проволоки), крепящие компоненты в реактивных двигателях и конструкциях самолётов.

Ракетные двигательные установки: компоненты сопла, тепловые щиты и топливные линии (от труб, ковочного материала и листа), устойчивые к экстремальному нагреву от сгорания ракетного топлива.

Энергия и производство электроэнергии:

Газовые турбины: компоненты горячего сечения (из пластин, прутка и ковочного материала) для промышленных газовых турбин, выдерживающих высокие температуры и циклическую нагрузку.

Установки по переработке отходов в энергию: Лайнеры для сгорания и компоненты для восстановления тепла (из листов и плит) выдерживают коррозийные и высокотемпературные дымовые газы.

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

Промышленность и производство:

Высокотемпературные печи: нагревательные элементы, вкладыши печей и термопарные оболочки (из проволоки, трубки и фольги), работающие в воздухе или инертных атмосферах.

Химическая переработка: компоненты реактора, опорные сетки катализаторов и теплообменники (от пластин, трубки и прутка) выдерживают агрессивные химикаты при повышенных температурах.

Металлургическая обработка: валки, крепления и оснастки (от стержня и плиты) для горячей формовки металлов и термической обработки.

Оборона и военное дело:

Ракетные системы: компоненты силовой установки, части системы наведения и теплозащитные щиты (от ковочного приклада, трубы и листа), выдерживают экстремальные тепловые и механические нагрузки.

Военные авиационные двигатели: критически важные компоненты (из стержня, пластин и ковочного материала), требующие высокой прочности и долговечности в суровых условиях эксплуатации.

Специализированные приложения по форме:

Проволока: Сварка наполнительного металла для соединения высокотемпературных компонентов, тепловых распыляющих покрытий и термопарных проводов.

Бар/пластина: Турбинные диски, лопасти и конструктивные компоненты в газотурбинах и аэрокосмических системах.

Трубка/труба: Высокотемпературный транспорт жидкостей в аэрокосмических и промышленных системах, таких как линии охлаждающей жидкости и топливные форсунки.

Лента/Лента: уплотнения, прокладки и нагревательные элементы в высокотемпературных машинах и печах.

В итоге, Multimet N155 (Multimet Wire, UNS R30155) — доступный в вариантах от стержня и проволоки до пластин и ковки — обеспечивает исключительную прочность на высокие температуры, устойчивость к окислению и термической усталости. 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. Растворы упаковываются в полипропиленовых, пластиковых или стеклянных банках до паллетированных контейнеров с жидкостью по 1332 галлона. Специальный пакет доступен по запросу.