ALLOY MP35N, 2.4999, UNS R30035 - STOP NIKLU

ALLOY MP35N, 2.4999, UNS R30035 - STOP NIKLU WEDŁUG AMS 5844 I API 6ACRA

Norma Gatunek Stopu
Skład Chemiczny %
Ni: Co: Cr: Mo: Fe: Ti: Mn: Si: C: S: P:
ASTM / UNS Alloy MP35N / UNS R30035
33,0-37,0 Reszta 19,0-21,0 9,0-10,5 <1,0 <1,0 <0,15 <0,15 <0,025 <0,01 <0,015
Haynes®
International
/ Latrobe
Haynes® MP35N / Latrobe MP35N
35,0 35,0 20,0 10,0 - - - - - - -
GOST 35N32KChM / 35H32KXM
33,0-37,0 31,0-33,0 19,0-21,0 9,0-10,5 <1,0 <1,0 <0,15 <0,15 <0,025 <0,01 <0,015
DIN 2.4999
35,0 Reszta 20,0 10,0 - - - - 0,01 - -

MP35N, 2.4999 – opis

Alloy MP35N (UNS R0035) to niklowo-kobaltowo-chromowo-molibdenowy, wysokowytrzymały, umacniany wydzieleniowo nadstop, łączący niezwykle wysokie własności wytrzymałościowe w niskiej temperaturze, wysoką ciągliwość i wysoką odporność na korozję w szerokim zakresie środowisk korozyjnych, w tym odporność na korozyjne pękanie naprężeniowe w warunkach silnego naprężenia. MP35N jest umacniany przez obróbkę na zimno oraz umacnianie wydzieleniowe (starzenie). Obróbka na zimno powoduje przemianę fazową części roztworu w stanie stałym ze struktury krystalicznej fcc na strukturę heksagonalną hcp, co jest możliwe dzięki wysokiej zawartości kobaltu. Ta przemiana jest nazywana MultiPhase i stąd pochodzą litery MP w oznaczeniu stopu. Umacnianie wydzieleniowe stabilizuje obie fazy, dodatkowo wzmacniając stop. Jest to materiał o najwyższej wytrzymałości zatwierdzony przez NACE MR0175/ISO 15156 i  API 6ACRA na elementy konstrukcyjne pracujące w odwiertach gazu ziemnego.

Stop występuje w dwóch najważniejszych wersjach:

  • Wersja dla przemysłu lotniczego opisana w normach AMS 5844 i AMS 5845
  • Wersja dla przemysłu wydobywczego gazu / ropy opisana w normach NACE MR0175 / ISO 15156 i API 6ACRA

Przy czym wyroby zgodne z AMS 5844 dostarczane są w stanie ciągnionym na zimno do umacniania wydzieleniowego, a te zgodne z AMS 5845 oraz NACE MR0175 / ISO 15156 - w stanie ciągnionym na zimno i umocnionym.

Dalej wyroby ze stopu MP35N rozróżnia się ze względu na wytrzymałość na rozciąganie. Przykładowe wersje to 220ksi / 1517MPa czy też 265ksi / 1827MPa (spotykany jest zarówno zapis amerykański w ksi, jak i europejski w MPa). Osiągana wytrzymałość zależy od zakresu pracy na zimno i od obróbki cieplnej.

MP35N jest produkowany metodą indukcyjnego topienia próżniowego, po którym następuje próżniowe przetapianie łukowe.

Zastosowanie

Alloy MP35N wykorzystywany jest w przemyśle lotniczym na na elementy złączne, sprężyny i elementy konstrukcyjne (AMS 5844, 5845) oraz w przemyśle naftowo-gazowym na bardzo obciążone elementy konstrukcyjne np. wały napędowe do odwiertów naftowych oraz rury. Dodatkowo stop ten znajduje zastosowani w implantach chirurgicznych oraz w przemyśle morskim.

Własności fizyczne i mechaniczne

Własności fizyczne w temperaturze pokojowej:

  • Gęstość: 8,43 g/cm3
  • Temperatura topnienia: 1315-1440 °C

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

  • 100°C: 12,8 μm/m⋅K
  • 200°C: 13,7 μm/m⋅K
  • 315°C: 14,8 μm/m⋅K
  • 425°C: 14,9 μm/m⋅K
  • 540°C: 15,7 μm/m⋅K

Współczynnik przewodzenia ciepła:

  • -184°C: 6,5 W/m · K
  • -73°C: 9,1 W/m · K
  • 20°C: 11,2 W/m · K
  • 100°C: 12,7 W/m · K
  • 200°C: 15,0 W/m · K
  • 315°C: 17,0 W/m · K
  • 425°C: 19,2 W/m · K
  • 540°C: 21,3 W/m · K
  • 650°C: 23,4 W/m · K

Oporność elektryczna:

  • -184°C: 0,986 μΩ·m
  • -73°C: 1,011 μΩ·m
  • 20°C: 1,033 μΩ·m
  • 100°C: 1,051 μΩ·m
  • 200°C: 1,078 μΩ·m
  • 315°C: 1,104 μΩ·m
  • 425°C: 1,129 μΩ·m
  • 540°C: 1,154 μΩ·m
  • 650°C: 1,179 μΩ·m

Moduł sprężystości wzdłużnej stopu w stanie wyżarzonym:

  • 20°C: 232,8 GPa
  • 232°C: 216 GPa
  • 482°C: 201 GPa

Moduł sprężystości wzdłużnej stopu w stanie po obróbce na zimno i starzeniu:

  • 20°C: 234,8 GPa
  • 232°C: 219 GPa
  • 482°C: 201,3 GPa

Moduł sprężystości poprzecznej stopu w stanie wyżarzonym:

  • 20°C: 83,36 GPa
  • 232°C: 77,84 GPa
  • 482°C: 70,60 GPa

Moduł sprężystości poprzecznej stopu w stanie po obróbce na zimno i starzeniu:

  • 20°C: 80,95 GPa
  • 232°C: 74,74 GPa
  • 482°C: 67,78 GPa

Typowe własności mechaniczne alloy MP35N w temperaturze pokojowej w zależności od obróbki plastycznej na zimno i obróbki cieplnej:

  • Odkształcenie po obróbce na zimno: 0 %
    • Wytrzymałość na rozciąganie: 931 MPa
    • Granica plastyczności: 414 MPa
    • Wydłużenie: 70 %
    • Przewężenie względne: 70 %
    • Twardość: 8 HRC
  • + umacnianie wydzieleniowe (4h w 540°C, AC)
    • Wytrzymałość na rozciąganie: 931 MPa
    • Granica plastyczności: 414 MPa
    • Wydłużenie: 68 %
    • Przewężenie względne: 77 %
    • Twardość: 7 HRC
  • Odkształcenie po obróbce na zimno: 15 %
    • Wytrzymałość na rozciąganie: 1069 MPa
    • Granica plastyczności: 814 MPa
    • Wydłużenie: 41 %
    • Przewężenie względne: 70 %
    • Twardość: 29 HRC
  • + umacnianie wydzieleniowe (4h w 540°C, AC)
    • Wytrzymałość na rozciąganie: 1089 MPa
    • Granica plastyczności: 862 MPa
    • Wydłużenie: 70 %
    • Przewężenie względne: 33 %
    • Twardość: 7 HRC
  • Odkształcenie po obróbce na zimno: 25 %
    • Wytrzymałość na rozciąganie: 1172 MPa
    • Granica plastyczności: 1034 MPa
    • Wydłużenie: 28 %
    • Przewężenie względne: 65 %
    • Twardość: 34 HRC
  • + umacnianie wydzieleniowe (4h w 540°C, AC)
    • Wytrzymałość na rozciąganie: 1282 MPa
    • Granica plastyczności: 1207 MPa
    • Wydłużenie: 24 %
    • Przewężenie względne: 65 %
    • Twardość: 39 HRC
  • Odkształcenie po obróbce na zimno: 35 %
    • Wytrzymałość na rozciąganie: 1336 MPa
    • Granica plastyczności: 1062 MPa
    • Wydłużenie: 22 %
    • Przewężenie względne: 67 %
    • Twardość: 42 HRC
  • + umacnianie wydzieleniowe (4h w 540°C, AC)
    • Wytrzymałość na rozciąganie: 1400 MPa
    • Granica plastyczności: 1344 MPa
    • Wydłużenie: 21 %
    • Przewężenie względne: 62 %
    • Twardość: 43 HRC
  • Odkształcenie po obróbce na zimno: 45 %
    • Wytrzymałość na rozciąganie: 1572 MPa
    • Granica plastyczności: 1303 MPa
    • Wydłużenie: 17 %
    • Przewężenie względne: 62 %
    • Twardość: 47 HRC
  • + umacnianie wydzieleniowe (4h w 540°C, AC)
    • Wytrzymałość na rozciąganie: 1772 MPa
    • Granica plastyczności: 1731 MPa
    • Wydłużenie: 12 %
    • Przewężenie względne: 52 %
    • Twardość: 46 HRC
  • Odkształcenie po obróbce na zimno: 53-55 %
    • Wytrzymałość na rozciąganie: 1827 MPa
    • Granica plastyczności: 1413 MPa
    • Wydłużenie: 12 %
    • Przewężenie względne: 50 %
    • Twardość: 47 HRC
  • + umacnianie wydzieleniowe (4h w 540°C, AC)
    • Wytrzymałość na rozciąganie: 2068 MPa
    • Granica plastyczności: 1999 MPa
    • Wydłużenie: 10 %
    • Przewężenie względne: 48 %
    • Twardość: 50 HRC
  • Odkształcenie po obróbce na zimno: 65 %
    • Wytrzymałość na rozciąganie: 1931 MPa
    • Granica plastyczności: 1620 MPa
    • Wydłużenie: 11 %
    • Przewężenie względne: 49 %
    • Twardość: 50 HRC

Naprężenie zrywające - naprężenie powodujące zerwanie w danym czasie i temperaturze:

  • Dla stopu umocnionego do 220 ksi (1517 MPa) wg. AMS 5844/5845
    • 540°C, 10h: 1288 MPa
    • 540°C, 200h: 1151 MPa
    • 540°C, 1000h: 951 MPa
    • 590°C, 10h: 1137 MPa
    • 590°C, 200h: 916 MPa
    • 590°C, 1000h: 661 MPa
    • 650°C, 10h: 916 MPa
    • 650°C, 200h: 641 MPa
  • Dla stopu umocnionego do 268 ksi (1827 MPa) wg. AMS 5844/5845
    • 540°C, 10h: 1440 MPa
    • 540°C, 200h: 1233 MPa
    • 540°C, 1000h: 985 MPa
    • 590°C, 10h: 1219 MPa
    • 590°C, 200h: 951 MPa
    • 590°C, 1000h: 661 MPa
    • 650°C, 10h: 944 MPa
    • 650°C, 200h: 641 MPa

Wytrzymałość zmęczeniowa w teście R.R. Moore'a:

  • Dla stopu umocnionego do 220 ksi (1517 MPa) wg. AMS 5844/5845
    • 106h: 689 MPa
    • 107h: 620 MPa
    • 108h: 606 MPa
  • Dla stopu umocnionego do 285 ksi (1827 MPa) wg. AMS 5844/5845
    • 106h: 744 MPa
    • 107h: 682 MPa
    • 108h: 668 MPa

Udarność Charpy'ego stopu umocnionego do 280 ksi (1930 MPa) przez obróbkę na zimno z odkształceniem 49% i 4 h starzenia w temp 650°C:

  • 20°C: 25,6 J
  • -73°C: 23,2 J
  • -129°C: 20,7 J
  • -196°C: 21,8 J
  • -253°C: 18,3 J

Odporność na korozję

Doskonała odporność na działanie kwasów azotowego, solnego, siarkowego, siarkowodoru, wody morskiej i mgły solnej. Wyjątkowa odporność na korozyjne pękanie naprężeniowe (SCC) i kruchość wodorową, nawet przy bardzo wysokim naprężeniu w uciążliwych środowiskowych korozyjnych . Wysoka odporność na korozję wżerową i szczelinową. W wodzie morskiej stop MP35N jest niemal kompletnie odporny na korozję.

Zgodnie z NACE MR0175/ISO15156 dla MP35N "dopuszczalne są dowolne kombinacje temperatury, pH2S, stężenia chlorków i pH in situ występujące w środowisku produkcyjnym".

Wrzący 85-89% roztwór AnCl2 powodował w testach korozyjne pękanie naprężeniowe stopu MP35N.

Spawanie

Dobra spawalność, podobna do stali nierdzewnej 1.4301. Niestety strefa wpływu ciepła jest osłabiona, a wytrzymałości nie można odzyskać dzięki obróbce cieplnej, ponieważ MP35N umacnia się w procesie obróbki plastycznej na zimno.

Obróbka cieplna, plastyczna i obróbka skrawaniem

Obróbka plastyczna na zimno to najważniejszy krok procesu produkcyjnego, stanowiący o wytrzymałości produktu końcowego. Z zasady produkty są dostarczane już w stanie obrobionym na zimno. Poziom odkształcenia może wynosić nawet 65%.

Obróbka cieplna według AMS 5844 / 5845 (maksymalna odporność na pełzanie i zrywanie):

  • Wyżarzanie przesycające: 1040-1050°C 4-8h; chł. powietrzem
  • Umacnianie wydzieleniowe: 540-650°C 4-4,5h; chł. powietrzem

Umacnianie wydzieleniowe według NACE MR0175 / ISO 15156 - ta norma definiuje 6 procesów starzenia, różniących się nieco temperaturą i czasem nagrzewania:

  • Na sprężyny: 649°C; 4h
  • Na inne elementy 1: 704°C; 4h
  • Na inne elementy 2: 732°C; 4h
  • Na inne elementy 3 (najwyższa odporność na SCC, najniższa wytrzymałość): 774°C; 6h
  • Na inne elementy 4: 788°C; 4h
  • Na inne elementy 5: 802°C; 2h
  • Na inne elementy 6: 816°C; 1h

Wszystkie powyższe procesy zwiększają odporność korozyjną na korozyjne pękanie naprężeniowe (SCC). Wedle niektórych źródeł starzenie przez 6 godzin w temperaturze ok. 774°C maksymalizuje odporność na SCC, jednak kosztem parametrów wytrzymałościowych.

Dla wyżej wymienionych gatunków dostarczamy:

  • Pręty zimnociągnione według AMS 5844
  • Pręty zimnociągnione i starzone według AMS 5845
  • Pręty zimnociągnione i starzone według NACE MR0175 / ISO 15156
  • Pręty szlifowane bezkłowo, bez obróbki plastycznej na zimno według AMS 5758
  • Elementy złączne według AMS 7468
  • Implanty chirurgiczne według ASTM F 562

Zamienniki, odpowiedniki i inne oznaczenia gatunku

MP35N
2.4999
HAYNES MP35N
LATROBE MP35N
SPS MP35N
35N32KCHM
AMS 5844 (R30035)
AMS 5845 (R30035)
AMS 7468 (R30035)
AMS 5758 (R30035)
ASTM B 1011 (R30035)/ASME SB1011 (R30035)

Potrzebujesz pomocy? Skontaktuj się z nami!

Zadzwoń lub napisz wiadomość, a nasz przedstawiciel skontaktuje się z Tobą w ciągu 24 godzin!

Preferencje plików cookie
Szanowni Państwo, nasz serwis stosuje pliki Cookies aby zapewnić jego prawidłowe działanie. Możecie określić warunki przechowywania lub dostępu do plików Cookies klikając przycisk Ustawienia. Zalecamy zapoznanie się z Polityką prywatności i plików Cookies.
Preferencje plików cookie
Wykorzystanie plików cookie

Szanowni Państwo, nasz serwis stosuje pliki Cookies aby zapewnić jego prawidłowe działanie. Możecie określić warunki przechowywania lub dostępu do plików Cookies. Zalecamy zapoznanie się z Polityką prywatności i plików Cookies.

Więcej informacji

W przypadku jakichkolwiek pytań dotyczących naszej polityki dotyczącej plików cookie prosimy o kontakt.