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Udimet 188合金百科解析

发布:sonhooalloy 浏览:64121次

Udimet 188合金百科解析

Udimet 188是一种经典的沉淀硬化型镍基高温合金,以其卓越的高温强度、优异的抗氧化和抗热腐蚀性能以及良好的成形性与焊接性而闻名。它被广泛应用于航空航天、能源和工业领域的关键热端部件,是工程师在面对极端高温环境时的可靠选择。

一、 核心化学成分设计

Udimet 188的化学成分是其卓越性能的基石,其设计体现了经典的镍基高温合金强化理念。各主要元素的作用如下:

  • 镍 (Ni):作为基体元素,镍提供了稳定的面心立方奥氏体结构,确保了合金在高温下具有优良的组织稳定性和塑性。

  • 铬 (Cr):含量约在22%左右,其主要作用是形成致密的Cr₂O₃氧化膜,为合金提供出色的抗氧化和抗热腐蚀能力,这是其能在恶劣燃气环境中长期服役的关键。

  • 钴 (Co):含量约为14%,钴的加入能降低合金的堆垛层错能,提高固溶强化效果,同时能减少其他强化元素的扩散速率,从而提升合金的高温长期稳定性。

  • 钨 (W)钼 (Mo):这两种难熔元素(总量约7%)作为重要的固溶强化剂,能显著强化镍基体,有效提高合金的高温蠕变强度。

  • 铝 (Al)钛 (Ti):它们是形成主要强化相γ‘相(Ni₃(Al, Ti))的关键元素。通过精确控制铝和钛的含量,在特定的热处理过程中析出弥散分布的纳米级γ’相,从而产生极强的沉淀强化效果,赋予合金极高的屈服强度和抗拉强度。

  • 碳 (C):微量添加,用于形成晶界碳化物,有助于优化晶界状态,对高温蠕变性能有积极影响。

  • 镧 (La):作为一种活性元素,微量添加能显著改善氧化膜的附着性,防止其剥落,从而进一步增强抗氧化能力。

二、 关键力学性能指标

Udimet 188的性能需要通过标准的热处理工艺(通常为固溶处理+时效处理)才能完全激发出来。以下数据代表其在标准热处理状态下的典型性能。

  • 抗拉强度
    在常温(约20°C)下,Udimet 188的抗拉强度极高,通常可以达到
    1300 MPa 以上。这一指标体现了材料在断裂前所能承受的最大应力,是其作为高强度结构材料的直接证明。

  • 屈服强度
    其常温下的屈服强度同样非常突出,通常在
    900 MPa 的量级。屈服强度是设计中的关键参数,它表示材料开始发生明显塑性变形的临界点,对于要求高精度和尺寸稳定性的部件至关重要。

  • 高温性能
    Udimet 188的真正价值体现在高温环境下。在约870°C的高温下,它依然能保持很高的强度水平,其高温持久强度和抗蠕变性能尤为出色,能够长时间承受高应力而仅发生微小的变形,这使得它非常适合用于制造涡轮叶片、导向叶片等部件。

  • 硬度
    经过完全热处理后,Udimet 188的硬度通常很高,洛氏硬度C标尺(HRC)值一般在
    35 至 45 的范围内。较高的硬度也反映了其优良的耐磨性和抵抗局部变形的能力。

三、 主要物理性能

  • 密度
    Udimet 188作为一种含有大量高密度元素(如W、Co)的合金,其密度相对较高,大约为
    8.6 g/cm³。这一特性在进行部件重量计算和推重比优化时是重要的考虑因素。

  • 其他物理性能

    • 热膨胀系数:具有中等水平的热膨胀系数,在设计与不同材料配合的组件时需要考虑其热匹配性。

    • 导热性:镍基高温合金的导热性普遍一般,这是在高温应用中需要结合冷却设计的原因之一。

四、 主要执行标准

Udimet 188的生产和验收遵循一系列国际和行业标准,确保了材料质量的一致性和可靠性。常见的标准包括:

  • AMS规范:航空航天领域最常用的标准之一,例如AMS 5766 详细规定了该合金棒材、锻件的化学成分、力学性能等技术要求。

  • ASTM标准:美国材料与试验协会的标准,如ASTM B637中可能涵盖对该合金耐腐蚀性能的相关规定。

  • 企业标准:各大发动机制造商(如GE、Pratt & Whitney、Snecma等)也会有自己更为严格的内部材料标准。

总结

综上所述,Udimet 188合金通过巧妙的化学成分设计和精密的热处理控制,实现了固溶强化、沉淀强化和晶界强化的完美结合。其超过1300 MPa的抗拉强度、约900 MPa的屈服强度、约8.6 g/cm³的密度以及HRC 35-45的硬度,共同构成了其在高温高压环境下作为关键承力部件的核心竞争力。无论是遵循AMS 5766还是其他相关标准,它都代表着一种经过长期实践验证的、高性能镍基高温合金的典范。

详细分析

1. 基本信息(源自公开工商信息)

成立时间:2011年11月16日(截至2024年,已运营超过12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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