ALLOY C-263, 2.4650, NIMONIC® ALLOY 263, HAYNES® 263 - STOP NIKLU

ALLOY C-263, 2.4650, UNS N07263, NIMONIC® ALLOY 263, HAYNES® 263 - STOP NIKLU WEDŁUG DIN 17750, AMS 5886

Alloy C-263, 2.4650, UNS N07263, Nimonic® alloy 263 – opis

Alloy C-263 (UNS N07263) to wysokotemperaturowy, utwardzany wydzieleniowo stop niklowo-chromowo-kobaltowo-molibdenowy. Dostarczany jest w stanie wyżarzonym. Jest żarowytrzymały do 850°C i żaroodporny do 1000°C. Jest łatwo spawalny, ma dobre właściwości produkcyjne i nie wykazuje nadmiernej ciągliwości w temperaturach pośrednich.

Zastosowanie

Alloy C-263 jest stosowany w lotniczych i przemysłowych turbinach gazowych na części komór spalania, wykładzin przejściowych, stożków wydechowych i pierścieni.

Własności fizyczne i mechaniczne

Własności fizyczne w temperaturze pokojowej:

• Gęstość: 8,4 g/cm³
• Temperatura topnienia: 1300-1360 °C
• Przenikalność magnetyczna: <1,001

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

• 100°C: 10,7 μm/m⋅K
• 200°C: 12,0 μm/m⋅K
• 300°C: 12,5 μm/m⋅K
• 400°C: 13,0 μm/m⋅K
• 500°C: 13,5 μm/m⋅K
• 600°C: 14,1 μm/m⋅K
• 700°C: 14,9 μm/m⋅K
• 800°C: 15,9 μm/m⋅K
• 900°C: 17,2 μm/m⋅K
• 1000°C: 18,2 μm/m⋅K

Współczynnik przewodzenia ciepła:

• 20°C: 11,7 W/m · K
• 100°C: 13,0 W/m · K
• 200°C: 14,7 W/m · K
• 300°C: 16,3 W/m · K
• 400°C: 18,0 W/m · K
• 500°C: 19,7 W/m · K
• 600°C: 21,4 W/m · K
• 700°C: 23,0 W/m · K
• 800°C: 24,7 W/m · K
• 900°C: 26,8 W/m · K
• 1000°C: 28,5 W/m · K

Oporność elektryczna:

• 20°C: 1,15 μΩ·m
• 100°C: 1,17 μΩ·m
• 200°C: 1,18 μΩ·m
• 300°C: 1,2 μΩ·m
• 400°C: 1,22 μΩ·m
• 500°C: 1,24 μΩ·m
• 600°C: 1,26 μΩ·m
• 700°C: 1,26 μΩ·m
• 800°C: 1,25 μΩ·m
• 900°C: 1,24 μΩ·m
• 1000°C: 1,24 μΩ·m

Ciepło właściwe:

• 20°C: 426 J/kg⋅K
• 100°C: 447 J/kg⋅K
• 200°C: 472 J/kg⋅K
• 300°C: 497 J/kg⋅K
• 400°C: 523 J/kg⋅K
• 500°C: 548 J/kg⋅K
• 600°C: 573 J/kg⋅K
• 700°C: 598 J/kg⋅K
• 800°C: 624 J/kg⋅K
• 900°C: 649 J/kg⋅K
• 1000°C: 674 J/kg⋅K

Moduł sprężystości wzdłużnej:

• 20°C: 222 GPa
• 100°C: 218 GPa
• 200°C: 212 GPa
• 300°C: 206 GPa
• 400°C: 198 GPa
• 500°C: 192 GPa
• 600°C: 184 GPa
• 700°C: 176 GPa
• 800°C: 165 GPa
• 900°C: 153 GPa
• 1000°C: 143 GPa

Wysokotemperaturowe własności mechaniczne prętów ze stopu N07263:

• 20°C:
  • Granica plastyczności: 585 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 1004 MPa
  • Wydłużenie: 45 %
  • Przewężenie względne: 41 %
• 100°C:
  • Granica plastyczności: 550 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 958 MPa
  • Wydłużenie: 44 %
  • Przewężenie względne: 44 %
• 200°C:
  • Granica plastyczności: 520 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 911 MPa
  • Wydłużenie: 44 %
  • Przewężenie względne: 47 %
• 300°C:
  • Granica plastyczności: 505 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 880 MPa
  • Wydłużenie: 45 %
  • Przewężenie względne: 50 %
• 400°C:
  • Granica plastyczności: 490 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 849 MPa
  • Wydłużenie: 46 %
  • Przewężenie względne: 51 %
• 500°C:
  • Granica plastyczności: 500 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 834 MPa
  • Wydłużenie: 46 %
  • Przewężenie względne: 52 %
• 600°C:
  • Granica plastyczności: 490 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 819 MPa
  • Wydłużenie: 43 %
  • Przewężenie względne: 50 %
• 700°C:
  • Granica plastyczności: 495 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 772 MPa
  • Wydłużenie: 27 %
  • Przewężenie względne: 34 %
• 800°C:
  • Granica plastyczności: 460 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 587 MPa
  • Wydłużenie: 15 %
  • Przewężenie względne: 26 %
• 900°C:
  • Granica plastyczności: 145 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 232 MPa
  • Wydłużenie: 34 %
  • Przewężenie względne: 58 %
• 1000°C:
  • Granica plastyczności: 70 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 108 MPa
  • Wydłużenie: 69 %
  • Przewężenie względne: 72 %

Wysokotemperaturowe własności mechaniczne blach ze stopu N07263:

• 20°C:
  • Granica plastyczności: 580 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 973 MPa
  • Wydłużenie: 39 %
• 100°C:
  • Granica plastyczności: 515 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 896 MPa
  • Wydłużenie: 40 %
• 200°C:
  • Granica plastyczności: 500 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 849 MPa
  • Wydłużenie: 41 %
• 300°C:
  • Granica plastyczności: 475 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 834 MPa
  • Wydłużenie: 42 %
• 400°C:
  • Granica plastyczności: 470 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 816 MPa
  • Wydłużenie: 43 %
• 500°C:
  • Granica plastyczności: 490 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 803 MPa
  • Wydłużenie: 43 %
• 600°C:
  • Granica plastyczności: 490 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 788 MPa
  • Wydłużenie: 41 %
• 700°C:
  • Granica plastyczności: 475 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 757 MPa
  • Wydłużenie: 23 %
• 800°C:
  • Granica plastyczności: 440 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 556 MPa
  • Wydłużenie: 20 %
• 900°C:
  • Granica plastyczności: 135 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 201 MPa
  • Wydłużenie: 49 %
• 1000°C:
  • Granica plastyczności: 70 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 108 MPa
  • Wydłużenie: 65 %

Naprężenie zrywające stop po wielogodzinnym działaniu w danej temperaturze:

• 650°C, 100h: 531 MPa
• 650°C, 1000h: 441 MPa
• 705°C, 100h: 414 MPa
• 705°C, 1000h: 310 MPa
• 760°C, 100h: 290 MPa
• 760°C, 1000h: 193 MPa
• 815°C, 100h: 172 MPa
• 815°C, 1000h: 103 MPa
• 870°C, 100h: 97 MPa
• 870°C, 1000h: 51 MPa
• 930°C, 100h: 50 MPa
• 930°C, 1000h: 28 MPa

Żarowytrzymałość / odporność na pełzanie - naprężenie powodujące 1% odkształcenie po zadanym czasie:

• 650°C, 100h: 517 MPa
• 650°C, 1000h: 400 MPa
• 705°C, 100h: 372 MPa
• 705°C, 1000h: 283 MPa
• 760°C, 100h: 255 MPa
• 760°C, 1000h: 172 MPa
• 815°C, 100h: 152 MPa
• 815°C, 1000h: 83 MPa
• 870°C, 100h: 76 MPa
• 870°C, 1000h: 41 MPa
• 930°C, 100h: 39 MPa
• 930°C, 1000h: 21 MPa

Stabilność termiczna - wytrzymałość na rozciąganie w wysokiej temperaturze po długim wygrzewaniu w tej temperaturze przez 8000h:

• 760°C, 0h: 689 MPa
• 760°C, 8000h: 577 MPa
• 815°C, 0h: 537 MPa
• 815°C, 8000h: 404 MPa
• 870°C, 0h: 341 MPa
• 870°C, 8000h: 176 MPa

Odporność na korozję

Żaroodporność / wysokotemperaturowe utlenianie - dobra odporność aż do 1000°C.

Wyniki testów statycznego utleniania trwającego 1008h (6 cykli po 168h w powietrzu płynącym):

• 870°C:
  • Utrata metalu: 3 μm
  • Średnia penetracja metalu: 10 μm
• 925°C:
  • Utrata metalu: 5 μm
  • Średnia penetracja metalu: 18 μm
• 980°C:
  • Utrata metalu: 23 μm
  • Średnia penetracja metalu: 127 μm

Wyniki testów dynamicznego utleniania w spalinach (50 części powietrza na 1 część paliwa) płynących z prędkością 0,3 macha w cyklach 30 minutowych. Pod koniec każdego cyklu były schładzane w powietrzu do 260°C. W sumie próbki spędziły w spalinach 1000h:

• 870°C:
  • Utrata metalu: 36 μm
  • Średnia penetracja metalu: 102 μm
• 980°C:
  • Utrata metalu: 318 μm
  • Średnia penetracja metalu: 409 μm

Spawanie

Alloy 263 posiada ulepszoną spawalność wobec stopu alloy 80A. Może być spawany dowolną powszechnie stosowaną metodą. Nie jest podatny na pęknięcia związane z obróbką cieplną po spawaniu oraz pęknięcia strefy wpływu ciepła. Źródła różnią się co do obróbki cieplnej przed i po spawaniu:

Karta charakterystyki Haynes® 263 mówi, że konieczne jest wykonanie obróbki cieplnej po spawaniu, która powinna składać się z wyżarzania przesycającego, a następnie starzenia.

Karta charakterystyki stopu Nimonic® 263 stwierdza: "przed spawaniem nie jest konieczna obróbka cieplna w przypadku części umocnionych wydzieleniowo, ale po zakończeniu wszelkich naprawczych prac spawalniczych zalecane jest wykonanie kolejnej sesji starzenia. Jeśli temperatura eksploatacji przekracza 750°C, część ulegnie starzeniu sama z siebie."

Karta charakterystyki stopu VDM® Alloy C-263 mówi, że przed spawaniem materiał powinien znajdować się w stanie wyżarzonym i wspomina o ujednorodniającym wyżarzaniu po spawaniu.

Produkty spawalnicze: S NI 7263 / NiCo20Cr20MoTi, BS 2901 NA38, 2.4650

Obróbka cieplna, plastyczna i obróbka skrawaniem

Rekomendowane parametry obróbki plastycznej na gorąco oraz obróbki cieplnej:

• Obróbka plastyczna na gorąco: 1170-950°C; chł. wodą
• Wyżarzanie przesycające: 1140-1160°C; przyspieszone chł. powietrzem/wodą
• Umacnianie wydzieleniowe: 785-815°C; 8h; chł. powietrzem
• Wyżarzanie rekrystalizujące: 1070-1090°C; 4-6 min; chł. powietrzem
• Wyżarzanie ujednorodniające: 1150°C; 1h; chł. powietrzem

Uwagi do obróbki na gorąco - temperatura nie może przekroczyć 1120°C podczas końcowej obróbki. Część musi być szybko schłodzona w wodzie.

Dla wyżej wymienionych gatunków dostarczamy:

• Blachy, taśmy i płyty według AMS 5872, BS HR 206, AECMA PrEn 2203,2418, DIN 17750
• Pręty i odkuwki według AMS 5886, BS HR 10, AECMA PrEn 2199,2201,2200, DIN 17752, DIN 17754
• Druty według DIN 17753
• Rury według BS HR 404, DIN 17751, AECMA PrEn 2202