NC6949 Плита Nimonic C-263

Описание пластин Nimonic C-263

Плиты Nimonic C-263 демонстрируют γ-аустенитную микроструктуру, усиленную 25-30 об. % γ' преципитатов (Ni₃[Al, Ti], диаметр 20-50 нм) после обработки раствором (1150°C) и старения (800°C/8ч). Границы зерен украшены прерывистыми карбидами M₂₃C₆ (<1 об. %), а внутризеренные карбиды MC (богатые Ti/Mo-) обеспечивают дисперсионное упрочнение. Сплав демонстрирует высокоанизотропное механическое поведение:предел текучести в направлении прокатки(∥RD) достигает 750-850 МПа (против 650-700 МПа в поперечном направлении) благодаря текстуре〈110〉.

Термомеханические свойства включают зависящее от направления тепловое расширение(∥RDCTE: 14,2 мкм/м-°C, ⊥RD: 14,9 мкм/м-°C при 20-800°C) и теплопроводность(∥RD: 12,1 Вт/м-К, ⊥RD: 10,8 Вт/м-К при 500°C). Устойчивость к ползучести обусловлена когерентными деформациями γ', выдерживающими напряжение >100 МПа при 800°C в течение 100 часов без третичной ползучести. Кинетика окисления следует параболическому масштабу (kₚ=3×10-¹⁴ г²/см⁴-с при 900°C) через прилипшие чешуйки Cr₂O₃, допированные TiO₂.

Характеристики поверхности характеризуются контролируемой шероховатостью (Ra ≤1,6 мкм для холоднокатаной, ≤3,2 мкм для горячекатаной) и зонами обеднения хромом <0,3 мкм после травления. Электрохимически пассивные пленки демонстрируют высокий импеданс (>10⁶ Ω-см²) в 3,5% NaCl при 600°C, с питтинговыми потенциалами >+800 мВ_SCE. При 900°C начинается фазовая нестабильность: образование σ-фазы превышает 0,3 об% через 1000 часов, что снижает ударную вязкость на 35%. Усталостная прочность при 800°C остается >300 МПа (10⁷ циклов) благодаря γ'-опосредованной гомогенизации скольжения, а остаточные напряжения от прокатки контролируются ниже 15 % предела текучести с помощью отжига для снятия напряжения. При температуре выше 850°C доминирует деградация, связанная с огрублением γ' (>100 нм), что ускоряет подъем дислокаций.

Применение пластин Nimonic C-263

Пластины Nimonic C-263 используются в экстремальных термомеханических средах, требующих синергетической высокотемпературной прочности, стойкости к окислению и технологичности. В первую очередь они применяются в аэрокосмических камерах сгорания и футеровках дожигателей, где упрочнение γ'-преципитатом поддерживает прочность на ползучесть >100 МПа при 800°C, одновременно противостоя термической усталости во время быстрых термических циклов. Контролируемое соотношение Al/Ti в сплаве обеспечивает сварное производство без деформационно-стареющего растрескивания, что очень важно для сложных узлов горячих секций газовых турбин.

В энергетике эти пластины образуют переходные каналы и уплотнения камер сгорания в наземных турбинах (815-870°C), используя стабильность накипи оксида хрома (параболическая константа скоростиkₚ=3×10-¹⁴ г²/см⁴-с при 900°C) для противостояния окислительно-карбюризационной деградации. Для передовых сверхсверхкритических установок (A-USC) строятся коллекторы котлов и паропроводы, работающие при 700-750°C под давлением 35 МПа, где упрочнение твердым раствором кобальта сохраняет предел текучести >450 МПа после 100 000 часов работы.

Промышленные применения включают корпуса каталитических реакторов в нефтехимической промышленности (устойчивы к сульфидации при 750°C), пластины теплообменников для геотермальных рассольных систем (выдерживают H₂S/CO₂ коррозию при 300°C) и футеровки оболочек при переработке ядерного топлива (устойчивы к окислению азотной кислотой при гамма-облучении). Холоднокатаная обработка поверхности пластин (Ra ≤1,6 мкм) обеспечивает герметичность в системах под давлением, а анизотропное тепловое расширение (14,2 мкм/м-°C ∥RDпротив 14,9 мкм/м-°C ⊥RD) компенсируется в сварных конструкциях благодаря специальным протоколам предварительного нагрева.

Новые области применения включают системы тепловой защиты гиперзвуковых транспортных средств (аэродинамический нагрев при температуре 900°C) и экранирование первой стенки термоядерного реактора, используя устойчивость сплава к радиационным повреждениям (поток нейтронов >50 дпа). Характеристики подтверждены при термоциклировании (600°C→комнатная температура, >10⁴ циклов) с потерей <5% ударной вязкости из-за стабильности γ' осадка.

Упаковка пластин Nimonic C-263

Наша продукция упаковывается в индивидуальные картонные коробки различных размеров в зависимости от размеров материала. Небольшие изделия надежно упаковываются в полипропиленовые коробки, в то время как более крупные изделия помещаются в деревянные ящики. Мы обеспечиваем строгое соблюдение требований к упаковке и использование соответствующих амортизирующих материалов для обеспечения оптимальной защиты при транспортировке.

Упаковка: Картонная коробка, деревянный ящик или по индивидуальному заказу.

Пожалуйста, ознакомьтесь с деталями упаковки, предоставленными для справки.

Производственный процесс

1.краткий технологический процесс

2.Метод тестирования

(1)Анализ химического состава - проверяется с помощью таких методов, как GDMS или XRF, для обеспечения соответствия требованиям к чистоте.

(2)Испытания механических свойств - включают в себя испытания на прочность на разрыв, предел текучести и удлинение для оценки характеристик материала.

(3)Контроль размеров - измерение толщины, ширины и длины для обеспечения соблюдения установленных допусков.

(4)Проверка качества поверхности - проверка на наличие дефектов, таких как царапины, трещины или включения, с помощью визуального и ультразвукового контроля.

(5)Испытание на твердость - определение твердости материала для подтверждения однородности и механической надежности.

Подробная информацияприведена в процедурах испытанийSAM .

Часто задаваемые вопросы о пластинах Nimonic C-263

Q1. Какая максимальная температура непрерывной эксплуатации позволяет избежать значительного огрубления γ'?

Осадки γ' сохраняют оптимальный размер менее 50 нм при температуре ниже 850°C; длительное воздействие выше этой температуры ускоряет огрубление (>100 нм после 1 000 часов), снижая прочность при ползучести на 25-30%. При эксплуатации при температуре >850°C ограничьте длительность воздействия до <500 часов.

Q2. Как сварочная термоциклическая обработка влияет на микроструктуру в возрасте?

Температуры HAZ, превышающие 1 020°C (γ' solvus), растворяют преципитаты. При охлаждении реципитация вызывает деформационно-стареющее растрескивание, если только:

температура межшовной зоны <100°C

Послесварочное старение 800°C/8ч восстанавливает 95% прочности HAZ.

Q3. Существуют ли особые параметры обработки для предотвращения закалки?

Да:

Токарная обработка: Твердосплавные инструменты, скорость 25-35 м/мин, подача ≥0,15 мм/об.

Сверление: Угол точения 70°, сверление через каждые 2 диаметра.

Охлаждающая жидкость не должна содержать серу, чтобы предотвратить возникновение коррозии под напряжением.

Сопутствующая информация

1.Общие методы подготовки

Листы Nimonic C-263 изготавливаются по интегрированному термомеханическому процессу, начинающемуся с вакуумно-индукционной плавки (ВИМ) высокочистого электролитического никеля, гранул хрома, гранул кобальта, порошка молибдена и алюминиево-титанового мастер-сплава в атмосфере аргона для достижения точных композиционных целей (Ni-бал., Cr-20±0,5%, Co-20±0,5%, Mo-6±0,2%, Ti-2,2±0,1%, Al-0,4±0,1%). Расплавленный сплав подвергается вторичному рафинированию путем электрошлакового переплава (ЭШП) или вакуумно-дугового переплава (ВДП) для снижения содержания междоузельных элементов (O≤30 ppm, N≤80 ppm) и устранения макросегрегации. Гомогенизация при 1200°C в течение 12-24 часов растворяет первичные карбиды, после чего слиток подвергается горячей ковке при 1150-1200°C с минимальным восстановлением 5:1 для разрушения литой структуры. Горячая прокатка проводится в диапазоне стабильности γ-аустенита (1100-1150°C) с постепенным уменьшением толщины с 300 мм до 3-100 мм на реверсивных станах с использованием контролируемой скорости деформации (0,05-0,5 с-¹) для предотвращения растрескивания кромок от зон сегрегации алюминия/титана.

Обработка раствором при 1150±10°C в течение 2-4 часов на толщину 25 мм растворяет γ' осадки и M₂₃C₆ карбиды, затем следует быстрая закалка в воде для сохранения пересыщенного твердого раствора. Холодная прокатка с уменьшением толщины на 20-50% на тандемных станах для листов ≤10 мм, создавая сильную текстуру в направлении〈110〉∥ прокаткии плотность дислокаций >10¹⁴ м-². Промежуточный отжиг раствора при 1150°C восстанавливает работоспособность после снижения на 30-40%. Окончательное старение включает в себя двухступенчатый протокол: первичное старение при 800±10°C в течение 8 часов приводит к осаждению мелкого γ' (Ni₃[Al, Ti], 20-50 нм, 25-30 об. %), а затем вторичное старение при 700±10°C в течение 16 часов для стабилизации зернограничных M₂₃C₆ карбидов без ущерба для когерентности γ'. Критический микроструктурный контроль включает быстрое охлаждение до 750-950°C (<15 минут выдержки) для подавления образования топологически близкоупакованных (TCP) фаз (σ, μ) и изотермическую выдержку при 850°C для растворения фаз Лавеса. Обработка поверхности включает шлифование абразивной лентой (Ra ≤1.6 мкм для холодного проката) или травление в растворах HNO₃/HF (горячий прокат), а неразрушающий контроль включает ультразвуковой контроль (внутренние дефекты >1,5 мм), вихретоковый контроль (поверхностные дефекты >100 мкм) и металлографическую проверку распределения γ' с помощью сканирующей электронной микроскопии. Квалификация термомеханических характеристик включает испытания на разрыв под напряжением (>100 МПа при 800°C/100 ч) и оценку удара по Шарпи с V-образным надрезом (>40 Дж при 20°C).