Udimet 80A 合金百科解析
一、 概述
Udimet 80A(通常写作Udimet® 80A)是一种经典的沉淀硬化型镍基高温合金。自问世以来,它因其在高温下卓越的强度、优异的抗蠕变性能和良好的耐腐蚀性能而闻名。该合金主要通过γ‘相(Ni3(Al, Ti))进行强化,是航空发动机、工业燃气轮机等领域中制造涡轮叶片、导向叶片等关键热端部件的重要材料之一。
二、 化学成分
Udimet 80A 的化学成分经过精心设计,以实现其优异的高温性能。其主要元素构成如下:
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固有的耐腐蚀能力。
铬:含量通常在18%至21%之间。铬的主要作用是在合金表面形成一层致密且附着力强的氧化铬保护膜,从而赋予合金出色的抗氧化和抗热腐蚀性能。
钴:钴的加入有助于降低合金的堆垛层错能,提高固溶强化效果,并能减缓合金在长期高温服役过程中的组织退化,提升长期稳定性。
铝 和 钛:这是合金最主要的沉淀强化元素。它们与镍结合形成有序的γ‘相(Ni3(Al, Ti)),这些细小的、共格的沉淀相能有效地阻碍位错运动,是合金获得高屈服强度和抗蠕变能力的根本原因。铝和钛的总含量控制着γ‘相的数量和强度。
钼:作为固溶强化元素,钼原子溶解在镍基体中,引起晶格畸变,从而显著提高基体本身的强度。
碳:与合金中添加的硼 和 锆 一起,碳主要用于形成碳化物,并在晶界偏聚。这些元素能强化晶界,改善合金的蠕变强度和持久寿命,防止晶界在应力和高温作用下成为薄弱环节。
三、 关键力学性能
Udimet 80A 的性能高度依赖于其热处理工艺(通常包括固溶处理和时效处理)。以下数据代表其在特定热处理状态下的典型室温性能。
抗拉强度:在标准热处理状态下,Udimet 80A 的室温抗拉强度通常非常高,可达1300 MPa 以上。这体现了材料在断裂前所能承受的最大拉力,是其作为高强度结构材料的有力证明。
屈服强度:其室温屈服强度同样非常出色,一般在950 MPa 的量级。屈服强度是材料开始发生明显塑性变形的临界应力,高屈服强度意味着零件在高温高应力环境下能更好地保持其形状和尺寸,不易发生永久变形。
硬度:经过完全热处理的 Udimet 80A 具有很高的硬度,其洛氏硬度值通常在HRC 36 至 HRC 42 的范围内。高硬度与材料的耐磨性和抗局部压痕能力直接相关。
需要强调的是,Udimet 80A 是为高温应用而设计的。其在760°C 左右仍能保持很高的强度保留率,其高温持久强度和抗蠕变性能是其核心价值所在。
四、 物理性能
密度:作为一种以镍为基体的合金,并含有大量高原子量的合金元素(如钴、钼等),Udimet 80A 的密度相对较高,大约为8.19 g/cm³。这一特性在航空航天领域的重量敏感型设计中是需要重点考虑的因素。
五、 执行标准
Udimet 80A 作为一种成熟的工程材料,已被多个国际和行业标准所收录,确保了其生产和检验的规范性。
航空航天材料规范:最常用的是AMS 5580 和AMS 5708。这些规范详细规定了用于制造叶片、环件等锻件的 Udimet 80A 棒材、锻件的化学成分、力学性能要求和检验方法。
美国标准:ASTM 标准中也存在对应的材料牌号,可根据具体产品形式(如棒材、线材)进行查询。
各国标准:在其他国家,也有与之等效或相近的标准材料牌号,例如在德国可能对应的是W. Nr. 2.4631 等。
总结
Udimet 80A 是一种性能卓越的镍基高温合金,其通过巧妙的铬-铝-钛-钴-钼多组元合金化设计,实现了高强度、高硬度、优异的高温稳定性和抗环境侵蚀能力的完美结合。尽管其密度较高,但在航空发动机涡轮叶片等要求极端高温强度的场合,它长期以来都是不可替代的关键材料。了解其精确的成分控制、卓越的力学性能指标以及严格的标准规范,对于正确选材和保障高端装备的可靠性至关重要。
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。
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