Nimonic 80A 合金卷板,本质是把 Nimonic 80A(Ni-Cr-Ti-Al 沉淀硬化型镍基高温合金) 轧制成卷材,便于开平、分条、冲压、旋压、焊接。它常见对应牌号:GH4080A / UNS N07080 / W.Nr 2.4952 / NC20TA。典型使用温度约 -200~815°C,长期高温强韧区主要在 650~750°C。
1. 化学成分(典型范围,wt%)
元素
含量
Ni
余量
Cr
18.0~21.0
Ti
1.8~2.7
Al
1.0~1.8
Fe
≤3.0
Co
≤2.0
C
≤0.10
Mn
≤1.0
Si
≤1.0
Cu
≤0.20
B
≤0.008
P
≤0.020
S
≤0.015
不同标准(AMS、BS、GB 等)范围略有差异,实际以质保书为准。
核心强化元素是 Ti + Al,通过时效析出 γ′ 相 Ni₃(Al,Ti),获得高温强度。
2. 关键特性
高温强度好
在 650~750°C 仍能保持较高抗拉强度和抗蠕变能力,适合高温承力件。
抗氧化性优异
Cr 含量约 20%,形成致密氧化铬保护层,抗氧化可达约 815°C。
抗蠕变、抗疲劳
适合燃气轮机、发动机等长期高温振动工况。
耐腐蚀性较好
对氧化、燃烧气氛、部分盐雾和工业气氛有较好抵抗能力。
成形性与焊接性尚可
可冷成形、冲压、旋压、焊接,但加工硬化明显,复杂成形需中间退火。
典型物理性能
密度:约 8.19 g/cm³
熔点:约 1320~1370°C
弹性模量:约 222 GPa
热导率:约 12 W/(m·K)(100°C 附近)
典型室温力学性能(固溶+时效态)
抗拉强度:约 1200~1350 MPa
屈服强度:约 800~950 MPa
延伸率:约 15~25%
硬度:约 260~350 HB
3. 热处理制度
Nimonic 80A 是沉淀硬化合金,最终性能依赖热处理:
固溶处理:1080°C ±10°C,水冷/油冷/空冷
时效处理:
常用:700°C × 16h,空冷
或双级:750°C × 4h + 700°C × 16h,空冷
卷板若为冷轧硬态或成形后,通常需先固溶,再时效。
4. 卷板常见规格与供货状态
厚度:冷轧卷约 0.05~3.0 mm;热轧卷约 3.0~20 mm
宽度:常见 1000~2000 mm
供货状态:固溶态、固溶+酸洗、冷轧硬态、固溶+时效态
表面:酸洗、2B、BA、磨光等
后续加工:开平、分条、冲压、旋压、焊接、波纹成型
5. 应用领域
航空航天
涡轮叶片、导向叶片、燃烧室部件、加力燃烧室、高温紧固件、弹簧、密封件。
能源与核电
燃气轮机高温件、汽轮机部件、核电高温弹簧、螺栓、密封环。
汽车工业
排气阀、涡轮增压器部件、高温密封件、垫片。
工业高温设备
热处理炉夹具、马弗罐、炉辊、波纹管、隔热屏、热风管道、高温法兰、垫片、弹簧片。
卷板典型成品
燃烧室筒体、隔热屏、密封环、垫片、波纹管、弹簧片、高温冲压件。
6. 加工与使用注意
切削加工较难:建议硬质合金刀具,低转速、大进给、充分冷却。
冷成形:加工硬化快,复杂件需中间退火。
焊接:可用 TIG、电子束、点焊等,焊后一般需固溶+时效恢复性能。
不可按普通不锈钢处理:它不是 304/316,性能靠 γ′ 时效强化。
选材确认:成分、状态、晶粒度、力学性能、表面、无损检测等应以标准质保书为准。
一句话总结
Nimonic 80A 合金卷板 = 800°C 级抗氧化 + 沉淀硬化高温强度 + 卷材成形性,适合航空发动机、燃气轮机、核电、汽车和工业炉中的高温薄壁、冲压、焊接和弹簧类部件。
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