ALLOY 242, UNS N10242, HAYNES® 242 ALLOY - STOP NIKLU

ALLOY 242, UNS N10242, HAYNES® 242 ALLOY - STOP NIKLU WEDŁUG ASTM B366-17

Alloy 242, UNS N10242, Haynes® 242 alloy – opis

Alloy 242, Haynes® 242 alloy to umacniany wydzieleniowo stop Ni-Mo-Cr o wysokiej żarowytrzymałości (odporności na pełzanie) do 700°C i wysokiej żaroodporności (odporności na utlenianie) do 800°C. Jest stabilny termicznie, wytrzymały na zmęczenie, a wysoka zawartość molibdenu daje wysoką odporność na środowiska korozyjne zawierające związki fluoru. Dla podobnych zastosowań, ale wymaganej żarowytrzymałości do 760°C, rozważ zastosowanie alloy 244.

Zastosowanie

Stosowany w lotniczych i przemysłowych turbinach gazowych, a także w przetwórstwie chemicznym.. Wykonuje się z niego pierściene, obudowy, elementy złączne, dysze, pompy.

Własności fizyczne i mechaniczne

Własności fizyczne w temperaturze pokojowej:

• Gęstość: 9,05 g/cm³
• Temperatura topnienia: 1290-1375 °C

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

• 100°C: 10,8 μm/m⋅K
• 200°C: 11,3 μm/m⋅K
• 300°C: 11,6 μm/m⋅K
• 400°C: 11,9 μm/m⋅K
• 500°C: 12,2 μm/m⋅K
• 600°C: 15,8 μm/m⋅K
• 700°C: 13,0 μm/m⋅K
• 800°C: 14,0 μm/m⋅K
• 900°C: 14,5 μm/m⋅K
• 1000°C: 15,0 μm/m⋅K

Współczynnik przewodzenia ciepła:

• 20°C: 11,3 W/m · K
• 100°C: 12,6 W/m · K
• 200°C: 14,2 W/m · K
• 300°C: 15,9 W/m · K
• 400°C: 17,5 W/m · K
• 500°C: 19,2 W/m · K
• 600°C: 20,9 W/m · K
• 700°C: 22,5 W/m · K
• 800°C: 24,2 W/m · K
• 900°C: 25,8 W/m · K
• 1000°C: 27,5 W/m · K

Oporność elektryczna:

• 20°C: 1,22 μΩ·m
• 100°C: 1,23 μΩ·m
• 200°C: 1,25 μΩ·m
• 300°C: 1,26 μΩ·m
• 400°C: 1,28 μΩ·m
• 500°C: 1,29 μΩ·m
• 600°C: 1,3 μΩ·m
• 700°C: 1,32 μΩ·m
• 800°C: 1,32 μΩ·m
• 900°C: 1,29 μΩ·m
• 1000°C: 27,5 μΩ·m

Ciepło właściwe:

• 20°C: 386 J/kg⋅K
• 100°C: 405 J/kg⋅K
• 200°C: 419 J/kg⋅K
• 300°C: 431 J/kg⋅K
• 400°C: 439 J/kg⋅K
• 500°C: 451 J/kg⋅K
• 600°C: 470 J/kg⋅K
• 700°C: 595 J/kg⋅K
• 800°C: 605 J/kg⋅K
• 900°C: 610 J/kg⋅K
• 1000°C: 627 J/kg⋅K

Moduł sprężystości wzdłużnej:

• 20°C: 229 GPa
• 100°C: 225 GPa
• 200°C: 219 GPa
• 300°C: 213 GPa
• 400°C: 206 GPa
• 500°C: 199 GPa
• 600°C: 193 GPa
• 700°C: 185 GPa
• 800°C: 172 GPa
• 900°C: 163 GPa
• 1000°C: 152 GPa

Wysokotemperaturowe własności mechaniczne prętów i pierścieni stopu Haynes® 242 alloy:

• 20°C:
  • Granica plastyczności: 845 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 1290 MPa
  • Wydłużenie: 33,7 %
  • Przewężenie względne: 45,7 %
• 650°C:
  • Granica plastyczności: 570 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 1000 MPa
  • Wydłużenie: 33,2 %
  • Przewężenie względne: 41,1 %

Naprężenie zrywające Haynes® 242 alloy:

• 540°C, 100h: 965 MPa
• 540°C, 1000h: 825 MPa
• 595°C, 100h: 760 MPa
• 595°C, 1000h: 640 MPa
• 650°C, 100h: 620 MPa
• 650°C, 1000h: 515 MPa
• 705°C, 100h: 475 MPa
• 705°C, 1000h: 240 MPa
• 760°C, 100h: 200 MPa
• 760°C, 1000h: 115 MPa
• 815°C, 100h: 110 MPa
• 815°C, 1000h: 76 MPa
• 870°C, 100h: 74 MPa

Wytrzymałość na pełzanie - obciążenie skutkujące odkształceniem w wysokości 0,5% płyt ze stopu Haynes® 242 alloy w stanie dostawy:

• 595°C, 10000h: 517 MPa
• 650°C, 100h: 565 MPa
• 650°C, 1000h: 427 MPa
• 650°C, 10000h: 262 MPa
• 705°C, 100h: 331 MPa
• 705°C, 1000h: 228 MPa
• 705°C, 10000h: 90 MPa
• 760°C, 100h: 165 MPa
• 760°C, 1000h: 83 MPa

Wytrzymałość zmęczeniowa pierścieni w stanie dostawy przeznaczonych do pracy w turbinach gazowych. Ilość cykli skutkująca powstaniem pęknięć w temperaturze 650°C przy zadanym obciążeniu i 20 cyklach na minutę:

• 760 MPa: 845 cykli
• 690 MPa: 12 220 cykli
• 655 MPa: 32 587 cykli
• 620 MPa: 76 763 cykli
• 585 MPa: 297 848 cykli
• 550 MPa: 304 116 cykli

Twardość w podwyższonej temperaturze:

• 425°C: 26 HRC
• 540°C: 24 HRC
• 650°C: 95 HRBW
• 760°C: 75 HRBW

Odporność na korozję

Wysokotemperaturowe utlenianie - dobra odporność do 815°C, co potwierdzają testy - po 1008 godzinach w płynącym powietrzu o temperaturze 815°C średnia głębokość metalu dotkniętego wyniosła zaledwie 13µm.

Wysokotemperaturowe środowiska zawierające fluor - bardzo dobra odporność zarówno na gorące gazy zawierające fluorowodór (HF), jak i sole fluorowe. Potwierdzają to testy - po 136 godzinach w 70% roztworze HF stop stracił zaledwie 0,3mm grubości.

Tabela odporności na konkretne media korozyjne:

• Fluorowodór (HF) 5%, w temp. 79°C°C: 0,36 mm/rok
• Fluorowodór (HF) 48%, w temp. 79°C°C: 0,81 mm/rok
• Fluorowodór (HF) 70%, w temp. 52°C°C: 0,89 mm/rok
• Kwas solny (HCl) 10%, wrzący: 0,56 mm/rok
• Kwas solny (HCl) 20%, wrzący: 1,04 mm/rok
• Kwas fosforowy (H₃PO₄) 55%, wrzący: 0,08 mm/rok
• Kwas fosforowy (H₃PO₄) 85%, wrzący: 0,1 mm/rok
• Kwas octowy (CH₃COOH) 99%, wrzący: <0,03 mm/rok

Spawanie

Dobra spawalność. Po spawaniu zaleca się przeprowadzić wyżarzanie przesycające przed procesem umacniania wydzieleniowego.

Drut spawalniczy - SFA 5.14 / A 5.14; ERNiCrMo-12

Obróbka cieplna, plastyczna i obróbka skrawaniem

Rekomendowane parametry obróbki plastycznej na gorąco oraz obróbki cieplnej:

Procedura obróbki cieplnej po obróbce plastycznej na gorąco:

• Obróbka plastyczna na gorąco: 1230-980 °C; chł. powietrzem/wodą
• Wyżarzanie przesycające: 1120-1040 °C; chł. powietrzem/wodą
• Starzenie: 650°C, 24h ; chł. powietrzem

Procedura obróbki cieplnej po obróbce na zimno:

• Wyżarzanie przesycające: 1120-1040 °C; chł. powietrzem/wodą
• Obróbka na zimno do 40% odkształcenia
• Starzenie: 650°C, 24h ; chł. powietrzem

Dla wyżej wymienionych gatunków dostarczamy:

• Blachy, taśmy i płyty według ASTM B 434 / ASME SB-434
• Pręty, druty, odkuwki według ASTM B 573 / ASME SB-573
• Rury bezszwowe według ASTM B 622 / ASME SB-622
• Rury spawane według ASTM B 619 / ASME SB-619, ASTM B 626 / ASME SB-626
• Elementy złączne według ASTM B 366 / ASME SB-366
• Odkuwki według ASTM B 564 / ASME SB-564