Alloy 80A, 2.4952, UNS N07080, Nimonic® 80A - stop niklu

Alloy 80A, 2.4952, UNS N07080, Nimonic® 80A - stop niklu według ASTM B637 i innych norm

Alloy 80A, 2.4952, UNS N07080, Nimonic® 80A – opis

Alloy 80A (UNS N07080) to stop Ni-Cr z dodatkiem stopowym tytanu i aluminium, umacniany wydzieleniowo, żarowytrzymały, żaroodporny i odporny na siarkę w gazach wylotowych. Stosowany do temperatury 815°C.

Zastosowanie

Stosowany w przemyśle motoryzacyjnym na zawory wydechowe, w przemyśle lotniczym na elementy złączne i łopatki, pierścienie oraz tarcze turbin gazowych, a także na wsporniki rur kotłowych w elektrowniach jądrowych.

Własności fizyczne i mechaniczne

Własności fizyczne w temperaturze pokojowej:

• Gęstość: 8,19 g/cm³
• Temperatura topnienia: 1320-1365 °C
• Przenikalność magnetyczna: 1,0006

Współczynnik rozszerzalności cieplnej w podwyższonej temperaturze, od 20°C do:

• 100°C: 12,7 μm/m⋅K
• 200°C: 13,3 μm/m⋅K
• 300°C: 13,7 μm/m⋅K
• 400°C: 14,1 μm/m⋅K
• 500°C: 14,4 μm/m⋅K
• 600°C: 15,0 μm/m⋅K
• 700°C: 15,5 μm/m⋅K
• 800°C: 16,2 μm/m⋅K
• 900°C: 17,1 μm/m⋅K
• 1000°C: 18,1 μm/m⋅K

Współczynnik przewodzenia ciepła:

• 20°C: 11,2 W/m · K
• 100°C: 11,6 W/m · K
• 200°C: 14,4 W/m · K
• 300°C: 16,1 W/m · K
• 400°C: 17,8 W/m · K
• 500°C: 19,4 W/m · K
• 600°C: 20,8 W/m · K
• 700°C: 22,3 W/m · K
• 800°C: 24,5 W/m · K
• 900°C: 26,5 W/m · K
• 1000°C: 28,4 W/m · K

Ciepło właściwe:

• 20°C: 448 J/kg⋅K
• 100°C: 469 J/kg⋅K
• 200°C: 494 J/kg⋅K
• 300°C: 519 J/kg⋅K
• 400°C: 548 J/kg⋅K
• 500°C: 573 J/kg⋅K
• 600°C: 599 J/kg⋅K
• 700°C: 628 J/kg⋅K
• 800°C: 653 J/kg⋅K
• 900°C: 678 J/kg⋅K
• 1000°C: 703 J/kg⋅K

Oporność elektryczna:

• 20°C: 12,4 μΩ·m
• 100°C: 12,49 μΩ·m
• 200°C: 12,68 μΩ·m
• 300°C: 12,8 μΩ·m
• 400°C: 13,19 μΩ·m
• 500°C: 13,3 μΩ·m
• 600°C: 13,19 μΩ·m
• 700°C: 13,19 μΩ·m
• 800°C: 13,1 μΩ·m
• 900°C: 12,79 μΩ·m
• 1000°C: 12,61 μΩ·m

Moduł sprężystości wzdłużnej:

• 20°C: 216 GPa
• 100°C: 212 GPa
• 200°C: 208 GPa
• 300°C: 202 GPa
• 400°C: 196 GPa
• 500°C: 189 GPa
• 600°C: 179 GPa
• 700°C: 161 GPa
• 800°C: 130 GPa
• 900°C: 120 GPa
• 1000°C: 110 GPa

Moduł sprężystości poprzecznej:

• 20°C: 85 GPa
• 100°C: 84 GPa
• 200°C: 82 GPa
• 300°C: 79 GPa
• 400°C: 77 GPa
• 500°C: 74 GPa
• 600°C: 70 GPa
• 700°C: 67 GPa
• 800°C: 64 GPa
• 900°C: 58 GPa
• 1000°C: 53 GPa

Wysokotemperaturowe własności mechaniczne stopu Pyromet Alloy 80A w stanie przesyconym (1080°C przez 8h i chł. powietrzem) i umocnionym wydzieleniowo (700°C przez 16h i chł. powietrzem), wedle wskazań producenta:

• 20°C:
  • Granica plastyczności: 1000 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 621 MPa
  • Wydłużenie: 39 %
• 540°C:
  • Granica plastyczności: 876 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 531 MPa
  • Wydłużenie: 37 %
• 600°C:
  • Granica plastyczności: 834 MPa
  • Wydłużenie: 27 %
  • Przewężenie względne: 28 %
• 650°C:
  • Granica plastyczności: 793 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 552 MPa
  • Wydłużenie: 21 %
• 700°C:
  • Granica plastyczności: 724 MPa
  • Wydłużenie: 15 %
  • Przewężenie względne: 19 %
• 760°C:
  • Granica plastyczności: 600 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 503 MPa
  • Wydłużenie: 17 %
• 800°C:
  • Granica plastyczności: 496 MPa
  • Wydłużenie: 21 %
  • Przewężenie względne: 19 %
• 870°C:
  • Granica plastyczności: 310 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 262 MPa
  • Wydłużenie: 30 %
• 900°C:
  • Granica plastyczności: 234 MPa
  • Wydłużenie: 26 MPa
  • Przewężenie względne: 35 %

Naprężenie zrywające stop alloy 80A wg. DIN EN 10302 - naprężenie powodujące zerwanie w danym czasie i temperaturze:

• 500°C, 10⁴h: 745 MPa
• 500°C, 10⁵h: 587 MPa
• 550°C, 10⁴h: 582 MPa
• 550°C, 10⁵h: 416 MPa
• 600°C, 10⁴h: 433 MPa
• 600°C, 10⁵h: 272 MPa
• 650°C, 10⁴h: 300 MPa
• 650°C, 10⁵h: 157 MPa
• 700°C, 10⁴h: 186 MPa
• 700°C, 10⁵h: 75 MPa
• 750°C, 10⁴h: 114 MPa
• 750°C, 10⁵h: 37 MPa
• 800°C, 10⁴h: 70 MPa
• 800°C, 10⁵h: 20 MPa

Odporność na pełzanie stopu Alloy 80A wg. DIN / EN 10302 - naprężenie powodujące pełzanie w wysokości 1% w danym czasie i temperaturze:

• 500°C, 10⁴h: 624 MPa
• 500°C, 10⁵h: 530 MPa
• 550°C, 10⁴h: 523 MPa
• 550°C, 10⁵h: 390 MPa
• 600°C, 10⁴h: 398 MPa
• 600°C, 10⁵h: 257 MPa
• 650°C, 10⁴h: 275 MPa
• 650°C, 10⁵h: 149 MPa
• 700°C, 10⁴h: 183 MPa
• 700°C, 10⁵h: 72 MPa
• 750°C, 10⁴h: 106 MPa
• 750°C, 10⁵h: 33 MPa
• 800°C, 10⁴h: 58 MPa
• 800°C, 10⁵h: 16 MPa

Odporność na korozję

Stop Alloy 80A tworzy ochronną warstwę z tlenku chromu, która zapewnia mu wysoką żaroodporność w temperaturze do 1000°C. Charakteryzuje się dobrą odpornością na kwas azotowy, fosforowy, siarkowy i octowy, umiarkowaną odpornością na wodę morską oraz doskonałą odpornością na mgłę solną (NaCl) i wilgoć.

Wysokotemperaturowe utlenianie statyczne - bardzo dobra odporność do 1000°C, chociaż krótkotrwałe wystawienie na wyższą temperaturę nie przynosi znaczącego pogorszenia odporności. Utrata masy po wystawieniu na gorące, statyczne powietrze:

• 750°C, 30h: 1,8 mg/cm²
• 750°C, 100h: 1,9 mg/cm²
• 750°C, 300h: 2,5 mg/cm²
• 750°C, 1000h: 5,3 mg/cm²
• 900°C, 30h: 3,9 mg/cm²
• 900°C, 100h: 3,8 mg/cm²
• 900°C, 300h: 4,2 mg/cm²
• 900°C, 1000h: 6,6 mg/cm²
• 1000°C, 30h: 7,1 mg/cm²
• 1000°C, 100h: 7,4 mg/cm²
• 1000°C, 300h: 10,5 mg/cm²
• 1000°C, 1000h: 16 mg/cm²
• 1100°C, 30h: 8 mg/cm²
• 1100°C, 100h: 12,9 mg/cm²
• 1100°C, 300h: 18,8 mg/cm²
• 1100°C, 1000h: 21,2 mg/cm²
• 1200°C, 30h: 9,1 mg/cm²
• 1200°C, 100h: 1,5 mg/cm²
• 1200°C, 300h: 20 mg/cm²
• 1200°C, 1000h: 64,5 mg/cm²

Spawanie

Dostateczna spawalność. Obróbka cieplna po spawaniu jest konieczna dla uzyskania najlepszych własności.

Obróbka cieplna, plastyczna i obróbka skrawaniem

Rekomendowane parametry obróbki plastycznej i cieplnej mające na celu zmaksymalizowanie wytrzymałości na pełzanie, zgodne z zaleceniami Special Metals, o ile nie zaznaczono inaczej:

Obróbka plastyczna na gorąco powinna mieć miejsce w zakresie 1200-1050°C.

Obróbka cieplna dla prętów tłoczonych:

• Wyżarzanie przesycające: 1080°C 8h; chł. powietrzem
• Umacnianie wydzieleniowe: 700°C 16h; chł. powietrzem

Obróbka cieplna dla prętów tłoczonych i zimnociągnionych:

• Wyżarzanie przesycające: 1080°C 8h; chł. powietrzem
• Stabilizowanie: 850°C 24h; chł. powietrzem
• Umacnianie wydzieleniowe: 700°C 16h; chł. powietrzem

Obróbka cieplna dla blach zimnowalcowanych:

• Wyżarzanie przesycające: 1150°C 2-3 min; chłodzenie w złożu fluidalnym
• Wyżarzanie przesycające: 1040°C 20 min; chł. powietrzem
• Umacnianie wydzieleniowe: 750°C 4h; chł. powietrzem

Obróbka cieplna dla blach spawanych:

• Wyżarzanie przesycające: 1150°C 2-3 min; chł. powietrzem
• Spawanie
• Wyżarzanie po spawaniu: 925°C 1h chł. powietrzem
• Umacnianie wydzieleniowe: 750°C 4h; chł. powietrzem

Obróbka plastyczna na zimno jest trudna, bo alloy 80A szybko się umacnia. Często sesje wyżarzania zmiękczającego (1040°C przez 20min; chł. wodą lub przyspieszone chł. powietrzem) będą niezbędne. Obrabiać na zimno stop w stanie wyżarzonym przesycająco.

VDM® opisuje alternatywną obróbkę plastyczną i cieplną opracowaną w celu uwypuklenia własności wytrzymałościowych kosztem odporności na pełzanie i zerwanie.

• Wyżarzanie przesycające: 1050-1080°C; 8h; chł. powietrzem (dla maksymalnej żarowytrzymałości)
• Wyżarzanie przesycające: 1010-1050°C; 8h; chł. powietrzem
• Stabilizowanie: 840-860°C; 24h; chł. powietrzem
• Umacnianie wydzieleniowe: 690-710°C; 16h; chł. powietrzem

Obróbka skrawaniem jest podobna do obróbki skrawaniem stali szybkotnącej w stanie wyżarzonym. Części, które przeszły tylko wyżarzanie stabilizujące, bez starzenia, obrabia się GORZEJ, niż części w pełni umocnione wydzieleniowo.

Dla wyżej wymienionych gatunków dostarczamy:

• Pręty, druty, odkuwki według DIN 17742, DIN 17240, DIN EN 10090, BS 3076 & HR 1; ASTM B 637 / ASME SB-637; AECMA PrEn 2188, AECMA PrEn 2189, AECMA PrEn 2190, AECMA PrEn 2396, AECMA PrEn 2197, AIR 9165-37
• Blachy, taśmy i płyty według BS HR 201, AECMA PrEn 2191, DIN 17742, DIN EN 10302, ISO 6208
• Rury według BS HR 401
• Elementy według BS HR 601, AFNOR NC 20TA

Zamienniki, odpowiedniki i inne oznaczenia gatunku:

Alloy 80a, 2.4952, UNS N07080, Nimonic® 80A, GH4080A, NiCr20TiAl, 2.4631, NA 20 BS 3072, NA 20 BS 3073, Haynes 80A, NCF80A, ChN77TJuR, El437B, HEV 5, Pyromet® 80A, J467 (Nimoni80A), Nickelvac® 80A, Udimet® Ni-80A, ASTM B 637 (N07080) / ASME SB-637 (N07080), CarTech® 80A Alloy, VDM® alloy 80 A, Nicrofer 7520 Ti, NC 20 TA