Hastelloy W®, UNS N10004, NiMo25Cr3Fe5 - stop niklu

Hastelloy W®, UNS N10004, NiMo25Cr3Fe5 - stop niklu według ISO 18274, AMS 5786 i innych norm

Hastelloy W, N10004 – opis

Hastelloy W (UNS N10004) to nadstop niklowo-molibdenowo-żelazowo-chromowy o świetnej przydatności w spawaniu odmiennych gatunków nadstopów niklu. Spawy mają dobre własności wytrzymałościowe w bardzo wysokiej temperaturze i nie wymagają dodatkowej obróbki cieplnej. W formie całych elementów, na przykład o-ringów, może pracować do temperatury 760°C.

Zastosowanie

Stosowany jako materiał spawalniczy w naprawach i konserwacji silników lotniczych. Sporadycznie wykorzystywany na całe elementy w starszych turbinach gazowych.

Własności fizyczne i mechaniczne

Własności fizyczne w temperaturze pokojowej:

• Gęstość: 9 g/cm³
• Likwidus: 1290 °C
• Solidus: 1375 °C

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

• 500°C: 13,2 μm/m⋅K
• 600°C: 13,2 μm/m⋅K
• 700°C: 13,5 μm/m⋅K
• 800°C: 14,2 μm/m⋅K
• 900°C: 14,8 μm/m⋅K
• 1000°C: 15,3 μm/m⋅K

Własności wytrzymałościowe prętów AMS 5755:

• 20°C:
  • Granica plastyczności: 520 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 965 MPa
  • Wydłużenie: 51,0 %
• 540°C:
  • Granica plastyczności: 370 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 835 MPa
  • Wydłużenie: 52,5 %
• 650°C:
  • Granica plastyczności: 365 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 715 MPa
  • Wydłużenie: 27,0 %
• 760°C:
  • Granica plastyczności: 385 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 610 MPa
  • Wydłużenie: 20,3 %
• 870°C:
  • Granica plastyczności: 335 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 415 MPa
  • Wydłużenie: 31,8 %
• 980°C:
  • Granica plastyczności: 165 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 225 MPa
  • Wydłużenie: 47,4 %
• 1100°C:
  • Granica plastyczności: 73 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 120 MPa
  • Wydłużenie: 79,0 %

Własności wytrzymałościowe elementów spawanych metodą TIG:

• W temperaturze pokojowej:
  • Granica plastyczności: 550 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 830 MPa
  • Wydłużenie: 35 %
  • Przewężenie względne: 27 %
• W temperaturze 870°C:
  • Granica plastyczności: 275 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 295 MPa
  • Wydłużenie: 45 %
  • Przewężenie względne: 53 %
• W temperaturze pokojowej, po starzeniu przez 1000h w temp. 650°C:
  • Granica plastyczności: 795 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 1105 MPa
  • Wydłużenie: 14 %
  • Przewężenie względne: 16 %
• W temperaturze 760°C, po starzeniu przez 1000h w temp. 760°C:
  • Granica plastyczności: 440 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 580 MPa
  • Wydłużenie: 27 %
  • Przewężenie względne: 38 %

Własności wytrzymałościowe elementów spawanych metodą MIG/MAG:

• W temperaturze pokojowej:
  • Granica plastyczności: 550 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 875 MPa
  • Wydłużenie: 38 %
  • Przewężenie względne: 32 %
• W temperaturze 870°C:
  • Granica plastyczności: 290 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 310 MPa
  • Wydłużenie: 41 %
  • Przewężenie względne: 42 %
• W temperaturze pokojowej, po starzeniu przez 1000h w temp. 650°C:
  • Granica plastyczności: 760 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 1055 MPa
  • Wydłużenie: 15 %
  • Przewężenie względne: 16 %
• W temperaturze 760°C, po starzeniu przez 1000h w temp. 760°C:
  • Granica plastyczności: 400 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 565 MPa
  • Wydłużenie: 30 %
  • Przewężenie względne: 47 %

Własności wytrzymałościowe elementów spawanych elektrodami otulonymi:

• W temperaturze pokojowej:
  • Granica plastyczności: 525 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 760 MPa
  • Wydłużenie: 25 %
  • Przewężenie względne: 22 %
• W temperaturze 870°C:
  • Granica plastyczności: 250 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 260 MPa
  • Wydłużenie: 14 %
  • Przewężenie względne: 15 %
• W temperaturze pokojowej, po starzeniu przez 1000h w temp. 650°C:
  • Granica plastyczności: 745 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 885 MPa
  • Wydłużenie: 8 %
  • Przewężenie względne: 8 %
• W temperaturze 760°C, po starzeniu przez 1000h w temp. 760°C:
  • Granica plastyczności: 395 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 530 MPa
  • Wydłużenie: 11 %
  • Przewężenie względne: 14 %

Własności wytrzymałościowe elementów z wybranych stopów niklu spawanych metodą TIG, gdzie spoiwem jest Hastelloy W:

• Alloy X, 20°C
  • Granica plastyczności: 400 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 780 MPa
  • Wydłużenie: 52 %
  • Przewężenie względne: 55 %
• Alloy X, 870°C
  • Granica plastyczności: 230 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 290 MPa
  • Wydłużenie: 39 %
  • Przewężenie względne: 65 %
• Alloy 188, 20°C
  • Granica plastyczności: 425 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 800 MPa
  • Wydłużenie: 49 %
  • Przewężenie względne: 65 %
• Alloy 188, 870°C
  • Granica plastyczności: 350 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 400 MPa
  • Wydłużenie: 361 %
  • Przewężenie względne: 601 %
• UNS R30155, 20°C
  • Granica plastyczności: 425 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 800 MPa
  • Wydłużenie: 49 %
  • Przewężenie względne: 65 %
• UNS R30155, 870°C
  • Granica plastyczności: 220 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 290 MPa
  • Wydłużenie: 28 %
  • Przewężenie względne: 42 %
• Alloy 625, 20°C
  • Granica plastyczności: 475 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 820 MPa
  • Wydłużenie: 63 %
  • Przewężenie względne: 63 %
• Alloy 625, 870°C
  • Granica plastyczności: 240 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 305 MPa
  • Wydłużenie: 58 %
  • Przewężenie względne: 91 %
• Alloy 718, 20°C
  • Granica plastyczności: 470 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 860 MPa
  • Wydłużenie: 231 %
  • Przewężenie względne: 311 %
• Alloy 188 / R30155, 20°C
  • Granica plastyczności: 455 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 805 MPa
  • Wydłużenie: 35 %
  • Przewężenie względne: 64 %
• Alloy 188 / R30155, 870°C
  • Granica plastyczności: 235 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 325 MPa
  • Wydłużenie: 19 %
  • Przewężenie względne: 19 %
• Alloy 625 / Alloy 718, 20°C
  • Granica plastyczności: 425 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 905 MPa
  • Wydłużenie: 432 %
  • Przewężenie względne: 422 %
• Alloy 625 / Alloy 718, 870°C
  • Granica plastyczności: 270 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 330 MPa
  • Wydłużenie: 51 %
  • Przewężenie względne: 95 %

Naprężenie zrywające dla prętów AMS 5755:

• 705°C, 10h: 238 MPa
• 705°C, 100h: 190 MPa
• 760°C, 10h: 228 MPa
• 760°C, 100h: 179 MPa
• 760°C, 1000h: 130 MPa
• 815°C, 10h: 171 MPa
• 815°C, 100h: 124 MPa
• 815°C, 1000h: 85 MPa
• 870°C, 10h: 120 MPa
• 870°C, 100h: 83 MPa
• 870°C, 1000h: 55 MPa
• 925°C, 10h: 81 MPa
• 925°C, 100h: 54 MPa
• 925°C, 1000h: 36 MPa
• 980°C, 10h: 54 MPa
• 980°C, 100h: 36 MPa
• 980°C, 1000h: 22 MPa

Obróbka cieplna, plastyczna i obróbka skrawaniem

Standardowe zalecane parametry pracy i obróbki cieplnej prętów ze stopu Hastelloy W:

• Wyżarzanie przesycające: 1185°C, 15 min; chł. wodą

Spawy nie wymagają obróbki cieplnej.