Nimonic93合金成分、抗拉、屈服、密度、硬度解析

Nimonic 93合金百科解析

Nimonic 93是一种经典的沉淀硬化型镍基高温合金，属于著名的Nimonic合金系列。它以其在高温环境下优良的强度、出色的抗蠕变性能和良好的抗氧化能力而著称，被广泛应用于航空发动机、燃气轮机等关键热端部件。下面，我们将对其核心指标进行全面解析。

一、 合金成分设计解析

Nimonic 93的化学成分是其卓越性能的基石。它是一种以镍为基体，通过添加多种合金元素进行强化的复杂材料。

镍：作为基体元素，镍提供了稳定的面心立方晶体结构，保证了合金在高温下的组织稳定性和优异的耐腐蚀、抗氧化基础。

铬：铬是关键的抗氧化和抗腐蚀元素。它在合金表面形成一层致密且附着力强的氧化铬保护膜，有效抵抗高温燃气环境的侵蚀。

钴与钼：这两种元素是主要的固溶强化元素。它们溶解在镍基体中，引起晶格畸变，从而显著提高基体的强度，尤其是在高温下，这种强化效果尤为关键。

钛与铝：这是合金沉淀硬化的核心元素。在特定的热处理过程中，它们会与镍结合，形成弥散分布的共格有序相——γ‘相。这些细小的沉淀相能够有效地阻碍位错运动，赋予合金极高的强度和抗蠕变能力。

碳：与铬、钛等元素形成碳化物，有助于强化晶界，对高温蠕变强度有积极贡献。

铁、锰、硅、铜等：这些通常被视为残余元素，其含量被严格控制在较低水平，以确保它们不会对合金的主要性能产生负面影响。

总而言之，Nimonic 93的成分设计巧妙地结合了固溶强化、沉淀强化和晶界强化三种机制，使其成为一个性能均衡的高温合金解决方案。

二、 关键力学性能指标

力学性能是衡量Nimonic 93合金价值的关键，其指标通常在室温（约20°C）和典型高温（如750°C）下进行考核。

抗拉强度
抗拉强度是材料在拉伸试验中所能承受的最大应力。经过标准热处理后的Nimonic 93合金，在室温下的抗拉强度典型值通常在900 MPa至1100 MPa的范围内。即使在750°C的高温下，它依然能保持相当高的强度，其抗拉强度典型值约在600 MPa至750 MPa之间，这充分体现了其作为高温材料的结构有效性。

屈服强度
屈服强度是材料开始发生明显塑性变形的临界应力，对于结构设计而言，它比抗拉强度更具参考价值。Nimonic 93在室温下的0.2%屈服强度典型值约为600 MPa至750 MPa。在750°C高温下，其屈服强度仍能保持在450 MPa至600 MPa的水平。这表明该合金在高温下不仅“拉不断”，更能有效抵抗初始变形，保持部件形状的稳定性。

硬度
硬度反映了材料抵抗局部压入的能力，与其强度、耐磨性有一定关联。Nimonic 93合金在经过固溶和时效处理后，其布氏硬度值通常大于300 HBW，洛氏硬度HRC典型值约在30至40之间。这个硬度水平保证了部件具有一定的耐磨性和抗压能力。

三、 物理特性

密度
Nimonic 93合金的密度较高，约为8.25 克/立方厘米。这与它含有大量高原子量的镍、钴等元素有关。较高的密度意味着在追求轻量化的航空航天领域，需要精确计算和优化部件设计，以平衡强度与重量的关系。

四、 执行标准与技术规范

Nimonic 93作为一种成熟的工业材料，其生产、检验和交付都需要遵循严格的国际或行业标准。常见的执行标准包括：

AMS标准：美国宇航材料规范是航空航天领域最广泛认可的标准之一。Nimonic 93对应的是AMS 5707，该标准详细规定了棒材、锻件等产品的化学成分、力学性能、热处理制度等要求。

BS / HR标准：英国标准，如HR 503，也是该合金常用的规范之一。

其他标准：根据不同的客户和地区要求，也可能遵循其他企业或国家的内部标准。在实际采购和验收中，应明确具体的标准号及其修订状态。

五、 应用与总结

Nimonic 93合金凭借其出色的高温强度、抗蠕变性和抗氧化性，主要被用于制造航空发动机的涡轮盘、叶片、环形件以及燃气轮机的紧固件等关键高温承力部件。它代表了在特定温度区间内（约650°C至800°C）一种性能与成本平衡良好的材料选择。

综上所述，Nimonic 93合金通过其精密的成分设计，实现了固溶、沉淀与晶界强化的完美结合，从而在密度、硬度、特别是高温抗拉与屈服强度方面表现出卓越的综合性能，并通过如AMS 5707等一系列严格的标准来确保其质量的可靠性与一致性。

详细分析

1. 基本信息（源自公开工商信息）

成立时间：2003年07月08日（截至2024年，已运营超过21年，不属于新公司，有一定的行业积淀）。

经营范围：主要涵盖有色金属、金属材料、矿产品、化工产品等的销售，以及从事货物及技术的进出口业务。

2. 优势与积极方面

经验与存续时间：成立超过10年，表明公司在市场竞争中生存了下来，拥有一定的客户资源、供应链关系和行业经验。

地理位置：位于上海这一全国金融、贸易和物流中心，信息灵通，交通便利，便于开展国内及进出口业务。

资质齐全：拥有“货物进出口”资质，意味着可以开展国际贸易业务，这对于有色金属这类大宗商品贸易非常重要。

他们主营的镍基合金通常包括以下几大类和具体牌号：

一、 高温合金系列

这类合金在高温下具有优异的强度、抗蠕变和抗氧化能力。

Inconel 系列：

Inconel 600： 耐高温、耐腐蚀，常用于热处理设备、化学处理行业。

Inconel 601： 极高的抗氧化性，常用于热处理炉构件、工业炉。

Inconel 625： 明星产品，具有优异的疲劳强度和抗氯离子应力腐蚀开裂能力，广泛应用于海洋、航空航天和化工领域。

Inconel 718： 最广泛使用的高温合金之一，在高温下具有极高的强度，是航空发动机和燃气轮机关键部件的首选材料。

Inconel X-750： 通过时效硬化获得高强度，用于燃气轮机零件、火箭发动机部件。

Hastelloy 系列：

Hastelloy C-276： 王牌耐腐蚀合金，对多种苛刻的化学介质有极佳的耐腐蚀性，是化工行业的标杆材料。

Hastelloy C-22： 比C-276更优异的抗点蚀和缝隙腐蚀能力，用于更苛刻的环境。

Hastelloy B-2/B-3： 专门抵抗还原性介质（如盐酸、硫酸）的腐蚀。

二、 耐腐蚀合金系列

这类合金在常温或中温下对各类酸、碱、盐等腐蚀介质有极强的抵抗力。

Monel 系列：

Monel 400： 对氢氟酸、海水、碱液等有极佳的耐蚀性，常用于海洋和化工环境。

Monel K-500： 在Monel 400的基础上增加了强度，具有磁性，用于泵轴、油阀等。

其他镍铜、镍铬合金：

Alloy 20： 优异的抗硫酸腐蚀能力，常用于硫酸环境下的化工设备。

Nickel 200/201： 纯镍，具有优异的耐腐蚀性和导电性，常用于处理苛性碱的环境。

三、 精密合金系列

这类合金具有特殊的物理性能，如低膨胀、恒弹性等。

Invar 36： 因瓦合金，具有极低的热膨胀系数，用于精密仪器、航空航天领域需要尺寸稳定的零件。

Ni-Span-C 902： 恒弹性合金，其弹性模量在一定温度范围内基本恒定，用于高级传感器和精密弹簧。

产品形态

上海商虎通常提供上述合金的多种形态的原材料，包括：

板材、带材

棒材、线材

管材、管件（无缝管、焊管、弯头、三通等）

法兰、锻件

焊材（焊条、焊丝）

重要提示：

具体库存和牌号可能变动： 以上列出的是镍基合金的常见牌号，但公司的具体库存和主营产品可能会根据市场需求和采购情况发生变化。

最佳确认方式： 要获取最准确、最及时的产品信息，强烈建议您直接联系上海商虎有色金属有限公司的销售或客服人员。他们可以提供最新的产品目录、技术参数、价格和现货情况。

官网查询： 您可以访问他们的官方网站（如果有的話）来查看详细的产品介绍。

希望以上信息能对您有所帮助！如果您有特定的应用场景或介质环境，也可以提出，这样可以更有针对性地推荐合适的合金牌号。