Alloy 188, 2.4683, UNS R30188, UDIMET Alloy 188, CoCr22Ni22W15 - stop kobaltu

Alloy 188, 2.4683, UNS R30188, UDIMET Alloy 188, CoCr22Ni22W15 - stop kobaltu

Udimet Alloy 188, R30188, 2.4683 – opis 

Alloy 188 (UNS R30188) to stop kobaltu, niklu, chromu i wolframu, opracowany do pracy w wysokich temperaturach. Charakteryzuje się znakomitą żarowytrzymałością i żaroodpornością do 1095 °C. Stop wykazuje również odporność na siarczkowanie, korozję wysokotemperaturową wywołaną osadami siarczanów oraz działanie stopionych soli chlorkowych. Zwarta i dobrze przylegająca warstwa tlenkowa, wzmocniona zawartością chromu i dodatkiem lantanu, zapewnia długi cykl życia. Alloy 188 łatwo poddaje się obróbce i spawaniu, co czyni go odpowiednim do wymagających elementów turbin gazowych.

Zastosowanie

Stosowany w wojskowych i komercyjnych silnikach turbinowych do komór spalania, kanałów przejściowych oraz elementów pracujących w dopalaczu.

Własności fizyczne i mechaniczne

Własności fizyczne w temperaturze pokojowej:

• Gęstość: 8,98 g/cm³
• Temperatura topnienia: 1315-1410 °C

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

• 100°C: 12,1 μm/m⋅K
• 200°C: 12,7 μm/m⋅K
• 300°C: 13,1 μm/m⋅K
• 400°C: 13,5 μm/m⋅K
• 500°C: 13,9 μm/m⋅K
• 600°C: 14,3 μm/m⋅K
• 700°C: 15,0 μm/m⋅K
• 800°C: 15,5 μm/m⋅K
• 900°C: 16,0 μm/m⋅K
• 1000°C: 16,5 μm/m⋅K

Ciepło właściwe:

• 20°C: 405 J/kg⋅K
• 100°C: 423 J/kg⋅K
• 200°C: 444 J/kg⋅K
• 300°C: 465 J/kg⋅K
• 400°C: 486 J/kg⋅K
• 500°C: 502 J/kg⋅K
• 600°C: 523 J/kg⋅K
• 700°C: 540 J/kg⋅K
• 800°C: 557 J/kg⋅K
• 900°C: 573 J/kg⋅K
• 1000°C: 590 J/kg⋅K

Opór elektryczny właściwy:

• 100°C: 1,03 μΩ·m
• 200°C: 1,05 μΩ·m
• 300°C: 1,07 μΩ·m
• 400°C: 1,10 μΩ·m
• 500°C: 1,13 μΩ·m
• 600°C: 1,15 μΩ·m
• 700°C: 1,16 μΩ·m
• 800°C: 1,18 μΩ·m
• 900°C: 1,18 μΩ·m
• 1000°C: 1,19 μΩ·m

Współczynnik przewodzenia ciepła:

• 20°C: 10,4 W/m · K
• 100°C: 12,2 W/m · K
• 200°C: 14,3 W/m · K
• 300°C: 15,9 W/m · K
• 400°C: 17,5 W/m · K
• 500°C: 19,3 W/m · K
• 600°C: 21,1 W/m · K
• 700°C: 23,0 W/m · K
• 800°C: 24,8 W/m · K
• 900°C: 25,5 W/m · K
• 1000°C: 27,6 W/m · K

Liczba Poissona:

• 20°C: 0,3
• 100°C: 0,29
• 200°C: 0,27
• 300°C: 0,29
• 400°C: 0,29
• 500°C: 0,30
• 600°C: 0,31
• 700°C: 0,32
• 800°C: 0,32
• 900°C: 0,33
• 1000°C: 0,33

Moduł sprężystości wzdłużnej:

• 20°C: 232 GPa
• 100°C: 226 GPa
• 200°C: 220 GPa
• 300°C: 213 GPa
• 400°C: 206 GPa
• 500°C: 198 GPa
• 600°C: 189 GPa
• 700°C: 180 GPa
• 800°C: 171 GPa
• 900°C: 160 GPa
• 1000°C: 150 GPa

Moduł sprężystości poprzecznej:

• 20°C: 90 GPa
• 100°C: 88 GPa
• 200°C: 86 GPa
• 300°C: 83 GPa
• 400°C: 80 GPa
• 500°C: 76 GPa
• 600°C: 73 GPa
• 700°C: 69 GPa
• 800°C: 65 GPa
• 900°C: 61 GPa
• 1000°C: 56 GPa

Współczynnik wyrównania temperatur:

• 20°C: 29,2 10^–6⋅m²/s
• 100°C: 32,7 10^–6⋅m²/s
• 200°C: 36,5 10^–6⋅m²/s
• 300°C: 38,7 10^–6⋅m²/s
• 400°C: 40,8 10^–6⋅m²/s
• 500°C: 43,5 10^–6⋅m²/s
• 600°C: 45,7 10^–6⋅m²/s
• 700°C: 48,2 10^–6⋅m²/s
• 800°C: 50,4 10^–6⋅m²/s
• 900°C: 50,4 10^–6⋅m²/s
• 1000°C: 53,0 10^–6⋅m²/s

Własności wytrzymałościowe płyt zimnowalcowanych:

• 20°C:
  • Granica plastyczności 0,2%: 465 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 945 MPa
  • Wydłużenie: 53 %
• 540°C:
  • Granica plastyczności 0,2%: 290 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 750 MPa
  • Wydłużenie: 61 %
• 650°C:
  • Granica plastyczności 0,2%: 275 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 710 MPa
  • Wydłużenie: 59 %
• 760°C:
  • Granica plastyczności 0,2%: 735 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 270 MPa
  • Wydłużenie: 620 %
  • Naprężenie zrywające, 100h: 220 MPa
  • Naprężenie zrywające, 1000h: 160 MPa
• 815°C:
  • Naprężenie zrywające, 100h: 150 MPa
  • Naprężenie zrywające, 1000h: 105 MPa
• 870°C:
  • Granica plastyczności 0,2%: 250 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 415 MPa
  • Wydłużenie: 64 %
  • Naprężenie zrywające, 100h: 99 MPa
  • Naprężenie zrywające, 1000h: 65 MPa
• 925°C:
  • Naprężenie zrywające, 100h: 63 MPa
  • Naprężenie zrywające, 1000h: 38 MPa
• 980°C:
  • Granica plastyczności 0,2%: 130 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 245 MPa
  • Wydłużenie: 59 %
  • Naprężenie zrywające, 100h: 37 MPa
  • Naprężenie zrywające, 1000h: 17 MPa
• 1095°C:
  • Granica plastyczności 0,2%: 64 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 130 MPa
  • Wydłużenie: 32 %

Własności wytrzymałościowe płyt gorącowalcowanych:

• 20°C:
  • Granica plastyczności 0,2%: 470 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 985 MPa
  • Wydłużenie: 56 %
• 540°C:
  • Granica plastyczności 0,2%: 275 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 775 MPa
  • Wydłużenie: 69 %
• 650°C:
  • Granica plastyczności 0,2%: 265 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 755 MPa
  • Wydłużenie: 73 %
• 760°C:
  • Granica plastyczności 0,2%: 270 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 650 MPa
  • Wydłużenie: 70 %
  • Naprężenie zrywające, 100h: 255 MPa
  • Naprężenie zrywające, 1000h: 179 MPa
  • Naprężenie zrywające, 10 00h: 128 MPa
• 815°C:
  • Naprężenie zrywające, 100h: 172 MPa
  • Naprężenie zrywające, 1000h: 121 MPa
  • Naprężenie zrywające, 10 00h: 83 MPa
• 870°C:
  • Granica plastyczności 0,2%: 250 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 450 MPa
  • Wydłużenie: 77 %
  • Naprężenie zrywające, 100h: 117 MPa
  • Naprężenie zrywające, 1000h: 80 MPa
  • Naprężenie zrywające, 10 00h: 54 MPa
• 925°C:
  • Naprężenie zrywające, 100h: 77 MPa
  • Naprężenie zrywające, 1000h: 50 MPa
• 980°C:
  • Granica plastyczności 0,2%: 185 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 265 MPa
  • Wydłużenie: 84 %
  • Naprężenie zrywające, 100h: 48 MPa
  • Naprężenie zrywające, 1000h: 30 MPa
• 1095°C:
  • Granica plastyczności 0,2%: 88 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 145 MPa
  • Wydłużenie: 89 %
• 1150°C:
  • Granica plastyczności 0,2%: 48 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 96 MPa
  • Wydłużenie: 60 %
• 1200°C:
  • Granica plastyczności 0,2%: 28 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 83 MPa
  • Wydłużenie: 71 %

Granica pełzania przy wydłużeniu 0,5% blach zimnowalcowanych i wyżarzanych przesycająco:

• 760°C, 10h: 155 MPa
• 760°C, 100h: 115 MPa
• 760°C, 1000h: 81 MPa
• 815°C, 10h: 105 MPa
• 815°C, 100h: 77 MPa
• 815°C, 1000h: 54 MPa
• 870°C, 10h: 74 MPa
• 870°C, 100h: 52 MPa
• 870°C, 1000h: 34 MPa
• 925°C, 10h: 50 MPa
• 925°C, 100h: 34 MPa
• 925°C, 1000h: 21 MPa
• 980°C, 10h: 34 MPa
• 980°C, 100h: 21 MPa
• 980°C, 1000h: 12 MPa

Granica pełzania przy wydłużeniu 1,0% blach zimnowalcowanych i wyżarzanych przesycająco:

• 760°C, 10h: 175 MPa
• 760°C, 100h: 130 MPa
• 760°C, 1000h: 92 MPa
• 815°C, 10h: 120 MPa
• 815°C, 100h: 87 MPa
• 815°C, 1000h: 61 MPa
• 870°C, 10h: 84 MPa
• 870°C, 100h: 58 MPa
• 870°C, 1000h: 39 MPa
• 925°C, 10h: 57 MPa
• 925°C, 100h: 39 MPa
• 925°C, 1000h: 25 MPa
• 980°C, 10h: 39 MPa
• 980°C, 100h: 25 MPa
• 980°C, 1000h: 14 MPa

Odporność na korozję

Alloy 188 nie został zaprojektowany do pracy w korozyjnych środowiskach wodnych. Charakteryzuje się za to doskonałą wytrzymałością w wysokich temperaturach oraz bardzo dobrą odpornością na utleniające warunki do 1095 °C podczas długotrwałej ekspozycji. Wykazuje również znakomitą odporność na korozję płomieniową spowodowaną osadami siarczanowymi, wysoką odporność na stopione sole chlorkowe oraz dobrą odporność na związki siarki.

Wysokotemperaturowe utlenianie - Bardzo dobra odporność. Wyniki testów utleniania w ruchomym powietrzu trwającego 1008h:

• 980°C:
  • Utrata metalu: 3 μm
  • Średnia penetracja metalu: 28 μm
• 1090°C:
  • Utrata metalu: 13 μm
  • Średnia penetracja metalu: 94 μm
• 1150°C:
  • Utrata metalu: 218 μm
  • Średnia penetracja metalu: 272 μm

Korozja płomieniowa - bardzo dobra odporność. Po 1000 godzin testowania stopu w paliwie lotniczym z 0,4% siarki, gdzie na 30 części powietrza przypadała 1 część paliw, średnia penetracja metalu wyniosła 69 mikrometrów, a całkowita utrata metalu wyniosła 20 mikrometrow.

Obróbka cieplna, plastyczna i obróbka skrawaniem

Alloy 188 jest plastyczny i łatwy w obróbce. Można go formować na zimno i na gorąco, po podgrzaniu do 1175 °C i utrzymaniu tej temperatury wystarczająco długo, aby cały element równomiernie się nagrzał. Ponieważ stop szybko utwardza się podczas obróbki na zimno, przy bardziej złożonych kształtach może być potrzebne wyżarzanie międzyoperacyjne. Po każdej obróbce — zarówno na gorąco, jak i na zimno — elementy należy wyżarzyć i szybko schłodzić, aby przywrócić im pełen zestaw właściwości.

Standardowe zalecane parametry pracy i obróbki cieplnej:

• Obróbka na gorąco: 1175°C
• Wyżarzanie międzyoperacyjne: 1175°C
• Wyżarzanie przesycające: 1163-1191°C

Dla wyżej wymienionych gatunków dostarczamy:

• Pręty, odkuwki, o-ringi według AMS 5772
• Blachy, taśmy i płyty według AMS 5608
• Druty spawalnicze według AMS 5801