Сплав УДИМЕТ 520 Суперсплав, ПДС 15125А1,1

### **Спецификация продукта: UDIMET® Alloy 520 (PDS 15125A1)** **Высокопрочный, упрочняемый при дисперсионной закалке жаропрочный сплав на основе никеля** --- #### **1. Обзор** UDIMET® Alloy 520 представляет собой высокоэффективный суперсплав на основе деформируемого никеля, упрочненный методом дисперсионного упрочнения. Он специально разработан для демонстрации исключительного сочетания высокой прочности на разрыв, отличного сопротивления ползучести и хорошей стойкости к коррозии / окислению при повышенных температурах. Этот сплав в основном поставляется в виде заготовок и прутков для обработки критически важных компонентов, подверженных экстремальным нагрузкам и температурным средам, особенно в аэрокосмических и промышленных газотурбинных двигателях. Обозначение PDS 15125A1** относится к конкретному паспорту продукта или спецификации материала, часто от производителя или крупного OEM-производителя (например, GE Aviation, Safran или Rolls-Royce), в котором подробно описаны точные требования к производству, качеству и испытаниям материала. #### **2. Химический состав (% от типичной массы)** Химический состав имеет решающее значение для достижения желаемых механических и физических свойств. Типичный состав UDIMET 520 выглядит следующим образом: | Элемент | Содержание (%) | Роль в сплаве | | :--- | :--- | :--- | | **Никель (Ni)** | Баланс | Образует аустенитную (гранецентрированную кубическую) матрицу. | | **Хром (Cr)** | ~19.0 | Обеспечивает стойкость к окислению и горячей коррозии. | | **Кобальт (Co)** | ~12.0 | Упрочнитель твердого раствора; Снижает растворимость гамма-прайма. | | **Молибден (Mo)** | ~6.0 | Мощный упрочнитель твердого раствора. | | **Алюминий (Al)** | ~2.0 | Образует первичную упрочняющую γ' фазу (Ni₃Al). | | **Титан (Ti)** | ~3.0 | Образует первичную упрочняющую γ' фазу (Ni₃Ti). | | **Ниобий (Nb)** | ~1.0 | Способствует укреплению через фазы γ' и γ'. | | **Углерод (C)** | ~0.05 | Формирует карбиды для упрочнения границ зерен. | | **Бор (Б)** | ~0.005 | Укрепляет границы зерен. | | **Цирконий (Zr)** | ~0.05 | Повышает прочность на ползучесть и сцепление границ волокон. | | **Железо (Fe)** | ≤ 1.0 | Остаточный элемент. | | **Марганец (Mn)** | ≤ 0.10 | Остаточный элемент. | | **Кремний (Si)** | ≤ 0.15 | Остаточный элемент. | | **Сера (S)** | ≤ 0.015 | Остаточный элемент. | #### **3. Физические свойства (типовые)** | Собственность | Стоимость / Состояние | | :--- | :--- | | **Плотность** | 8,10 г/см³ (0,292 фунта/дюйм³) | | **Диапазон плавления** | ~1330 - 1360 °C (~2425 - 2480 °F) | | **Коэффициент теплового расширения** | ~13,5 мкм/м·°C (20 - 100°C) | | **Теплопроводность** | ~11,5 Вт/м·К (при 100°C) | | **Удельное электрическое сопротивление** | ~1,25 μОм·м | #### **4. Механические свойства** Механические свойства сильно зависят от цикла термообработки. Ниже приведены типичные минимальные или средние свойства пруткового проката после стандартного раствора и обработки старением (например, обработка раствором @ 1080°C, закалка в масле + выдержка @ 845°C, воздушное охлаждение + старение @ 760°C, воздушное охлаждение). **При комнатной температуре:** **Прочность на разрыв:** ≥ 1400 МПа (203 фунта на квадратный дюйм) * **Предел текучести (смещение 0,2%):** ≥ 1030 МПа (149 фунтов на квадратный дюйм) *Удлинение:** ≥ 12% * Уменьшение площади:** ≥ 15% ** При повышенной температуре (например, 730 °C / 1350 °F):** * **Прочность на разрыв: ** ~1000 МПа (145 фунтов на квадратный дюйм) * **Предел текучести (смещение 0,2%):** ~830 МПа (120 ksi) * ** Прочность на разрыв при ползучести: ** Отличный, способен выдерживать высокие нагрузки в течение длительных периодов времени (например, 100 часов разрыва > 400 МПа при 730°C). #### **5. Термообработки** UDIMET 520 требует многоступенчатой термической обработки для достижения его оптимальных свойств: 1. **Обработка раствором:** Нагревается до температуры выше раствора γ' (обычно 1080°C / 1975°F) для растворения упрочняющих фаз в матрице, затем быстро охлаждается (закаляется). 2. **Лечение старения:** Двухступенчатый процесс старения (например, 845°C / 1550°F и 760°C / 1400°F) используется для осаждения тонкого, равномерного распределения фазы γ' по всей матрице, обеспечивая максимальную прочность. #### **6. Применение продукта** UDIMET 520 используется в самых требовательных вращающихся и статических компонентах в секциях турбин высокого давления, в том числе: * **Лопасти и ковши турбин** * **Турбинные диски (диски)** * **Диски компрессора (поздние ступени)** ***Валы** ***Прокладки** * **Высокопрочные крепления** #### **7. Международные и отраслевые стандарты** Несмотря на то, что UDIMET 520 часто закупается в соответствии с собственными спецификациями OEM (например, PDS 15125A1), на него также распространяется действие нескольких международных стандартов. **AMS:** **AMS 5704G** (Стержни, поковки и кольца, 19Cr - 12.5Co - 6.2Mo - 3.0Ti - 1.0Nb, термическая обработка раствором и осаждением) * **UNS:** **N07520** * **Werkstoff Nr.:** 2.4652 (Примечание: всегда проверяйте точную эквивалентность, так как композиции могут иметь незначительные вариации). ** Проприетарные характеристики:** PDS 15125A1, GE S-500, P&W CS-2100 (или аналогичный, в зависимости от OEM). --- **Отказ:** Информация, представленная здесь, предназначена только для справочных целей. Свойства могут варьироваться в зависимости от производственного процесса, термической обработки и формы продукта. Для критически важных областей применения необходимо ознакомиться с техническими паспортами и спецификациями конкретного производителя или производителя (например, PDS 15125A1) и следовать им. UDIMET является зарегистрированным товарным знаком Special Metals Corporation (компания PCC).

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 3359 галлонов для жидкости на поддонах Специальная упаковка доступна по запросу.