Nimonic 80 oder Nimonic 80A ist eine Nickel-Chrom-Legierung ähnlich Nimonic Legierung 75, aber Niederschlag härtet durch die Zugabe von Aluminium und Titan.
Nimonic 80 hat eine gute Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit und hohe Zug- und Kriechbrucheigenschaften bei Temperaturen bis zu 1500 815 Grad Celsius.
Nimonic 80 wird in Gasturbinenkomponenten (Rotorblätter, Ringe und Scheiben), Schrauben, Rohrstützen in nuklearen Dampfgeneratoren, Druckgusseinsätzen und -Kernen sowie Abluftventilen in Verbrennungsmotoren eingesetzt.
Nimonic 80A Definition
Nimonic 80A ist eine Superlegierung auf Nickelbasis, die aus Ni-Cr. Es hat eine gute Festigkeit und sehr gute Korrosionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen. Diese Vorteile machen Nimonic 80A weit verbreitet in Hochtemperatur-Heißschmiedekomponenten wie Luftfahrt, Luft- und Raumfahrt, Kraftwerk und Transport.
Zusammensetzung der Nimonic 80A-Legierung
Die Zusammensetzung der nickelbasierten Legierung Nimonic 80A beträgt: C≤0,10 Gew. %; Cr: 18,0~21,0 Gew. %; Si≤1,0 Gew. %; Co≤0,20 Gew. %; Ti: 1,8~2,7 Gew. %; Al: 1,0~1,8 Gew. %; B≤0,0080 Gew. %; S≤0,015 Gew. %; Ni: Saldo.
Konzept Nickel-basierte Superlegierung aus Ni-Cr
Dichte 8,19g/cm3
Schmelzpunkt 1320-1365ºC
Nimonic 80A Physikalische Eigenschaften
Massenempfänglichkeit: 5,85×10-6 bei 1000 Gauß
Volumenempfindlichkeit: 4,78×10-5 bei 1000 Gauß
Nimonic 80A Entwicklungsgeschichte
1929 fügten Merica, Bedford und Pilling aus dem Vereinigten Königreich und den Vereinigten Staaten eine kleine Menge Al und Ti zur elektrothermischen Legierung 80Ni-20Cr hinzu, die die Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen deutlich verbessern kann. 1939 entwickelte Großbritannien den Whittle-Turbojet-Motor, bei dem die Turbinenschaufeln hohe Anforderungen an die hohe Temperaturbeständigkeit und Belastbarkeit des Materials stellen. Im selben Jahr entwickelte die britische Mond Nickel Company erstmals Nimonic 75, eine Low-C-Legierung auf Nickelbasis, die in den Turbinenschaufeln des Whittle-Motors verwendet wurde.
Mit der Zugabe von Al wurde später die Legierung Nimonic 80 entwickelt, die sowohl Al als auch Ti enthält, was die Kriecheigenschaften der Legierung mindestens um zehn Grad höher macht als die von Nimonic 75. Daher ist diese Legierung auch das früheste Turbinenschaufelmaterial, das bis NI3 verstärkt wurde (Al, Ti).
Seitdem hat Mond die Legierung um B, Zr, Co, Mo und andere Legierungselemente ergänzt und nach und nach Nimonic 80A, Nimonic 90 usw. entwickelt, die die Nimonc-Serie bilden.
Die in den Anfangszeiten von Rolls-Royce, dem größten Luftfahrtunternehmen Großbritanniens, produzierten Motoren verwendeten fast alle Nimonic-verformte Superlegierungen für ihre Hochtemperaturklingen. Mit der Einführung von modernen Produktionslinien aus dem Ausland verwenden die einheimischen Klingenmaterialien in China auch britische Superlegierungen, wie GH4080A. Auf dieser Basis haben auch die heimischen Forscher die Eigenschaften und Zusammensetzung dieser Superlegierung verbessert und Superlegierungen mit unabhängigen Eigentumsrechten entwickelt, die große Beiträge zu wichtigen wissenschaftlichen Forschungsfeldern wie der heimischen Luft- und Raumfahrt geleistet haben.
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