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Fiche technique sur les nuances d'alliages de nickel

René 41

Le René 41 est un superalliage de nickel-chrome-cobalt-molybdène fondu sous vide et durcissable par précipitation, qui présente une résistance exceptionnelle à la traction, au fluage et à la rupture sous contrainte grâce à la précipitation de gamma-prime. Il conserve une résistance mécanique et une résistance à l'oxydation satisfaisantes dans une plage de température comprise entre environ 649 et 982 °C et est couramment utilisé pour les pièces de post-combustion des turbines à gaz, les diaphragmes de tuyères, les composants du système de combustion, les roues de turbine, les bagues, les fixations, les ressorts, les équipements de missiles et d'autres composants aérospatiaux soumis à de fortes contraintes.

 

 

Présentation des matériaux

Fiche technique du matériau René 41

Une présentation succincte des nuances, destinée aux acheteurs qui souhaitent vérifier la composition, les propriétés, les normes, les formes disponibles et les applications adaptées avant d'envoyer une demande de renseignements.

Profil d'ingénieur

Le René 41 est un superalliage de nickel-chrome-cobalt-molybdène fondu sous vide et durcissable par précipitation, qui présente une résistance exceptionnelle à la traction, au fluage et à la rupture sous contrainte grâce à la précipitation de gamma-prime. Il conserve une résistance mécanique et une résistance à l'oxydation satisfaisantes dans une plage de température comprise entre environ 649 et 982 °C et est couramment utilisé pour les pièces de post-combustion des turbines à gaz, les diaphragmes de tuyères, les composants du système de combustion, les roues de turbine, les bagues, les fixations, les ressorts, les équipements de missiles et d'autres composants aérospatiaux soumis à de fortes contraintes.

 

 

René 41

Les données techniques figurant sur cette page sont fournies à titre indicatif pour le choix des matériaux. Les valeurs définitives à prendre en compte pour la réception doivent être confirmées par la norme d'achat, les conditions de traitement thermique, la forme du produit, ses dimensions et le certificat d'essai du matériau.

Composition chimique

Gamme de compositions René 41

Le tableau suivant présente les valeurs limites courantes de composition pour l'alliage 625 / UNS N06625. La composition chimique réelle du produit est indiquée par coulée sur le certificat d'essai du matériau.

Élément Symbole Exigences types, poids : % Rôle dans « René 41 »
Nickel Ni Solde Il constitue la matrice austénitique et assure la résistance à la corrosion et la stabilité à haute température.
Chrome Cr 18.0-20.0 Assure une résistance à l'oxydation et à la corrosion par les gaz chauds.
Cobalt Co 10.0-12.0 Améliore la résistance de la matrice et la stabilité de la phase à haute température.
Molybdène Lun 9.0-10.5 Il confère un fort renforcement par solution solide et une bonne résistance au fluage.
Titane Ti 3.00-3.30 Favorise la formation de la phase gamma-prime, qui renforce la structure.
Aluminium Al 1.40-1.80 Il réagit avec le nickel et le titane pour former des précipités gamma-prime.
Fer Fe 5,0 max. Teneur résiduelle contrôlée de l'élément dans la matrice à base de nickel.
Carbone C 0,12 max Favorise la formation de carbures et renforce les joints de grains.
Bore B 0.003-0.010 Améliore la résistance aux joints de grains et le comportement à la rupture sous contrainte.
Manganèse Mn 0,10 max Élément mineur contrôlé.
Silicium Si 0,50 max Contrôlé afin de garantir la stabilité de phase et les performances de traitement.
Soufre S 0,015 max Impureté soumise à des restrictions concernant l'usinabilité à chaud et la qualité de la soudure.
Cuivre Cu 0,50 max Élément résiduel contrôlé.
Zirconium Zr 0,07 max. Élément de microalliage contrôlé influençant le comportement des joints de grains.

 

 

Propriétés physiques

Principales données physiques et thermiques

Ces valeurs aident les clients à comparer la densité, le comportement thermique, la réponse magnétique et la conductivité dès les premières étapes de la sélection des matériaux.

Biens immobiliers Valeur métrique Imperial / Valeur ajoutée État
Densité 8,25 g/cm³ 0,298 lb/pouce cube Température ambiante
Intervalle de fusion 1 232-1 391 °C 2 250-2 535 °F Plage typique
Chaleur spécifique 452 J/kg·°C 0,108 Btu/lb·°F Température moyenne comprise entre environ 21 et 316 °C
Résistivité électrique 127 µΩ·cm 50,0 µΩ·pouce Environ 0 °C ; en fonction des conditions
Module d'élasticité 218 GPa 31.6 x 103 ksi Environ 21 °C
Module de rigidité 83,4 GPa 12.1 x 103 ksi Environ 21 °C
Perméabilité magnétique Moins de 1,0022 Essentiellement non magnétique Environ 21 °C à 200 oersteds
Coefficient moyen de dilatation thermique 13.5 x 10-6 m/m·°C 21 à 538 °C Valeur moyenne en fonction de la température
Coefficient moyen de dilatation thermique 14.0 / 14.8 x 10-6 m/m·°C 21-649 / 25-760 °C Valeurs moyennes en fonction de la température
Coefficient moyen de dilatation thermique 15.7 / 16.8 x 10-6 m/m·°C 25-871 / 25-982 °C Valeurs moyennes en fonction de la température
Conductivité thermique 11,5 W/m·°C 80 Btu·pouce²·h·°F Environ 149 °C
Conductivité thermique 18,8 / 23,1 / 25,1 W/m·°C À 538 / 760 / 871 °C En fonction de la température

 

 

Propriétés mécaniques

Propriétés mécaniques à température ambiante

Les propriétés mécaniques varient en fonction de la forme du produit, de ses dimensions, du procédé de fabrication et du traitement thermique. Le tableau ci-dessous récapitule les valeurs nominales couramment utilisées pour le choix des matériaux.

Température d'essai Résistance à la traction Limite d'élasticité, 0,2% Allongement État / Remarques
Température ambiante Environ 1 260 MPa Environ 820 MPa Environ 21% Tôle typique ayant subi un traitement thermique ; généralement 33 à 40 HRC
649 °C Environ 1 120 MPa Environ 765 MPa Environ 14% Tôle typique ayant subi un traitement thermique
760 °C Environ 1 050 MPa Environ 750 MPa Environ 17% Tôle typique ayant subi un traitement thermique
871 °C Environ 710 MPa Environ 580 MPa Environ 11% Tôle typique ayant subi un traitement thermique
Rupture sous contrainte à 649 °C Environ 738 MPa pendant 100 h ; 621 MPa pendant 1 000 h En fonction du test Résistance à la rupture représentative d'une tôle traitée thermiquement
Rupture sous contrainte à 760 °C Environ 434 MPa pendant 100 h ; 296 MPa pendant 1 000 h En fonction du test Résistance à la rupture représentative d'une tôle traitée thermiquement
Rupture sous contrainte à 871 °C Environ 159 MPa pendant 100 h ; 90 MPa pendant 1 000 h En fonction du test Résistance à la rupture représentative d'une tôle traitée thermiquement
Les valeurs indiquées sont représentatives et non garanties. Les propriétés varient considérablement en fonction de la forme du produit, de la taille de la section, de la température de la solution, de la vitesse de refroidissement, du traitement de vieillissement et du sens d'essai.

 

 

Pour les équipements sous pression, les pièces aérospatiales ou les réceptions spécifiques à un projet, il convient de se référer aux exigences minimales figurant dans les normes ASTM, ASME, AMS ou EN applicables, ou dans le plan du client, plutôt qu’aux valeurs nominales.

Normes et spécifications

Normes René 41 courantes par type de produit

YSN128 peut établir des devis pour les produits en alliage 625 conformément aux normes ASTM, ASME, AMS, EN, DIN, ISO ou aux spécifications des plans fournis par le client. Le champ d'application du certificat peut être adapté au bon de commande.

Forme / État du produit Norme commune Champ d'application Remarque à l'attention de l'acheteur
Tôles, plaques et bandes AMS 5545 Produits plats obtenus par fusion sous vide, fournis à l'état de traitement thermique en solution Vérifiez l'épaisseur, le traitement thermique, les exigences relatives au grain et la version en vigueur.
Barres, pièces forgées et anneaux AMS 5712 Barre fondue sous vide, pièce forgée, anneau soudé par fusion-refraction et ébauches forgées fournies après traitement de mise en solution Un traitement de précipitation final peut être effectué après le formage ou l'usinage.
Barres, pièces forgées et anneaux AMS 5713 Produits spécifiés, fournis après traitement thermique de solution et de précipitation Vérifiez les limites de dimensions applicables, les caractéristiques requises et la certification relative au traitement thermique.
Fil de soudure nu AMS 5800 Fil de soudage René 41 de composition adaptée, fondu et refondu par induction sous vide Précisez le diamètre, le conditionnement, le niveau de propreté et la qualification de la procédure de soudage.
Pièces moulées par investment casting AMS 5399 Pièces moulées par cire perdue, fondues et coulées sous vide, fournies après traitement de mise en solution Les pièces moulées doivent faire l'objet de critères de contrôle et de réception spécifiques à chaque plan.
Données de conception aérospatiale MMPDS 6.3.7 Informations publiées sur la conception des matériaux utilisés dans le secteur aérospatial Utilisez uniquement la dernière édition et le matériel conforme aux spécifications approuvées.
Solution à basse température et âge Environ 1 079 °C / 4 h / refroidissement à l'air + 760 °C / 16 h / refroidissement à l'air Voie courante mettant l'accent sur la résistance à la traction en dessous d'environ 927 °C Les spécifications AMS ou OEM applicables déterminent le cycle exact et les exigences en matière de refroidissement.
Solution à haute température et âge Environ 1 177 °C / 4 h / refroidissement à l'air + 899 °C / 4 h / refroidissement à l'air Approche couramment utilisée pour améliorer la ductilité et la résistance à la rupture sous contrainte Le traitement thermique doit être choisi en fonction de la forme du produit, de la structure granulaire et des exigences de conception.
Spécifications OEM GE B50T59, B50TF76, B50TF109 et exigences spécifiques aux plans Composants de moteurs aérospatiaux anciens et actuels Vérifiez les spécifications exactes du constructeur d'origine, la révision et la source agréée avant le lancement de la production.

 

 

Formats disponibles du produit

Gamme de produits René 41

Consultez les formes de produits disponibles, les gammes de dimensions, les normes et les options de livraison pour cet alliage.

Formulaire Plage de tailles courante Conditions de livraison Applications typiques Lien vers la page
Tuyaux et tubes Dimensions des pièces sans soudure ou soudées, fabriquées selon les plans Traité par solution ou par traitement thermique conformément aux exigences du projet Conduits aérospatiaux, systèmes à gaz chauds et ensembles sur mesure Voir les tuyaux et tubes
Barre ronde De barres de petit diamètre à de grandes barres forgées Traité par traitement en solution ou par traitement thermique en solution et par précipitation Visserie, arbres, pièces de moteur et composants usinés Afficher la barre ronde
Tôles et plaques Dimensions des plaques obtenues par étirage à partir d’une tôle mince Traitement thermique, décalaminage, décapage ou découpe sur mesure Pièces de postcombustion, membranes de tuyères et composants du système de combustion Voir les feuilles et les plaques
Bandes et feuilles Feuilles et bandes refendues de précision, en largeurs sur mesure Laminé à froid, traité par mise en solution, brillant ou nettoyé Joints, ressorts, écrans thermiques et pièces moulées pour l'aérospatiale Afficher « Strip & Foil »
Fil métallique Fil fin à travers un fil épais et une ébauche Étirés à froid, traités en solution ou fournis en vue d’un vieillissement ultérieur Ressorts, pièces de fixation, treillis et pièces de précision pour sections à haute température Afficher Wire
Éléments de fixation Boulons, écrous, vis, goujons et pièces aérospatiales fabriquées sur plan Usinées à partir de barres certifiées et vieillies selon les spécifications requises Turbines à gaz, systèmes de missiles et assemblages structurels à haute température Voir les fixations
Raccords Coudes, tés, réducteurs et cotes de dessin spéciales Fabriqués ou usinés selon les spécifications propres à chaque projet Conduits pour gaz à haute température et systèmes de fluides spécialisés pour l'aérospatiale Voir les accessoires
Brides Anneaux forgés et brides usinées par étirage Pièce traitée, vieillie, usinée et contrôlée conformément aux spécifications Ensembles de turbines, systèmes de gaz à haute température et raccords aérospatiaux Voir les brides
Pièces forgées Anneaux, disques, roues, blocs et pièces forgées sur mesure à matrice fermée Traité par solution ou soumis à un traitement thermique complet conformément aux exigences AMS ou des équipementiers Roues de turbine, anneaux, pièces de moteur et composants soumis à de fortes contraintes Voir les pièces forgées
Fil de soudage Diamètres de fil standard et sur mesure, en bobine ou en longueur droite Correspondance entre la composition de « René 41 » et celle de l'AMS 5800 Soudage et réparation de composants aérospatiaux certifiés Voir les fils de soudage

 

 

Guide de choix des matériaux

Quand envisager le René 41 ?

Ce guide aide les acheteurs à mettre en relation les conditions d'utilisation avec les avantages caractéristiques de l'alliage 625. Le choix final doit tenir compte de la concentration, de la température, de la pression, du mode de fabrication, de la disponibilité et du budget.

Alliage Force de sélection Poste type Note relative à la sélection
René 41 Résistance à la traction et résistance à la rupture sous contrainte exceptionnelles jusqu’à environ 982 °C Turbines, postcombustions, tuyères et équipements aérospatiaux soumis à de fortes contraintes À privilégier lorsque la résistance à chaud est essentielle et qu'un processus de fabrication contrôlé est disponible.
HAYNES® 282® Excellentes performances en matière de fluage, associées à une soudabilité et une usinabilité nettement améliorées Turbines modernes, chaudières de pointe et composants structurels destinés à fonctionner à haute température Souvent privilégié pour les nouvelles conceptions où le traitement René 41 s'avère difficile.
Waspaloy Résistance à haute température éprouvée, acquise grâce à une vaste expérience dans le domaine des composants de turbine Disques de turbine, arbres, bagues et pièces de moteur Comparez les caractéristiques de forgeage, les exigences en matière de résistance à la rupture et les homologations des équipementiers.
Alliage 718 Bonne résistance, excellente réactivité à la mise en forme et risque réduit de fissuration due au vieillissement sous contrainte Composants structurels et rotatifs fonctionnant à des températures de service plus basses On privilégie généralement cette méthode en dessous d'environ 650 °C, lorsque la facilité de soudage est un critère important.
Alliage X-750 Résistance utile obtenue par durcissement par précipitation, avec une expérience avérée dans le domaine des ressorts et des éléments de fixation Ressorts, éléments de fixation, joints d'étanchéité et composants soumis à des contraintes modérées à haute température Réfléchissez aux cas où la puissance de René 41 n'est pas nécessaire et où la simplicité de traitement est prioritaire.
HAYNES® 230® Excellente résistance à l'oxydation, stabilité thermique et aptitude à la transformation en feuilles Composants liés à la combustion, aux fours et au confinement des gaz chauds Privilégiez la résistance aux agressions environnementales et la facilité de fabrication plutôt que la résistance maximale à long terme.

 

 

Pourquoi nous choisir ?

Assistance en matière d'approvisionnement et de qualité pour René 41

Pour évaluer le trafic, les acheteurs ont besoin de bien plus qu'une simple fiche technique. Cette section fournit des indicateurs de fiabilité clairs destinés aux équipes chargées des achats, de l'ingénierie et de la qualité.

STASTM / ASME / AMS / EN

Le devis peut être adapté aux normes du projet et aux spécifications relatives à la forme du produit.

MTEN 10204 3.1 MTC

Le numéro de coulée, la composition chimique, les propriétés mécaniques et les rapports d'inspection peuvent être fournis.

CQPMI et inspection

Les services suivants sont disponibles : PMI, UT, contrôle dimensionnel, contrôle visuel et vérification de l'emballage.

CSDimensions personnalisées

Nous pouvons prendre en charge la découpe, les marges d'usinage, l'usinage de dégrossissage et la fourniture sur plan.

EPEmballage pour l'exportation

Caisse en bois, lot, protection imperméable et documents d'expédition internationaux.

RFRéponse technique rapide

Indiquez la qualité, la taille, la norme, la quantité et la destination pour obtenir un devis précis.

FAQ

René : 41 questions posées par les acheteurs

Découvrez des réponses concrètes concernant les achats, les normes, la fabrication et les applications industrielles.

Le René 41 est utilisé pour la fabrication de pièces de postcombustion de turbines à gaz, de membranes de tuyères, de roues de turbine, de composants du système de combustion, de bagues, de fixations, de ressorts, de composants de missiles et d’autres pièces aérospatiales nécessitant une résistance mécanique élevée et une bonne résistance à l’oxydation à des températures élevées.

Oui. UNS N07041 est la désignation UNS normalisée du Rene 41. Cet alliage est également associé au numéro W.Nr. 2.4973 et à l'ancienne désignation européenne NiCr19Co11Mo, mais il convient de toujours préciser la spécification exacte et l'état du produit.

Les propriétés de l'acier René 41 sont obtenues par un traitement de mise en solution suivi d'un vieillissement par précipitation. Un cycle courant à basse température consiste à maintenir la température à environ 1 079 °C pendant 4 heures, puis à laisser refroidir à l'air, avant de maintenir la température à 760 °C pendant 16 heures, puis de laisser refroidir à l'air. Un procédé à température plus élevée peut consister à maintenir la température à environ 1 177 °C pendant 4 heures, puis à laisser refroidir à l’air libre, avant de maintenir la température à 899 °C pendant 4 heures, puis à laisser refroidir à l’air libre. La spécification applicable définit le cycle exact.

Le René 41 conserve une résistance mécanique exceptionnelle dans une plage de température comprise entre environ 649 et 982 °C et offre une résistance à l'oxydation jusqu'à environ 982 °C dans des environnements adaptés. La température de conception réelle dépend des contraintes appliquées, de la durée d'exposition, de l'atmosphère, du traitement thermique et des données de conception admissibles.

Nous pouvons établir des devis pour les tôles, les plaques, les bandes, les feuilles, les barres rondes, les tiges, les fils, les fils à souder, les anneaux, les pièces forgées, les éléments de fixation et les composants fabriqués sur plan. Les tuyaux, tubes, raccords et brides nécessitent une fabrication et une qualification spécifiques au projet, car il n'existe généralement pas de spécifications standard pour ces produits.

Parmi les spécifications courantes, on peut citer la norme AMS 5545 pour les tôles et les bandes, la norme AMS 5712 pour les barres et pièces forgées traitées par mise en solution, la norme AMS 5713 pour les barres et pièces forgées traitées par mise en solution et par précipitation, la norme AMS 5800 pour les fils à souder, la norme AMS 5399 pour les pièces moulées à la cire perdue et la norme MMPDS 6.3.7 pour les informations de conception aérospatiale.

Le René 41 peut être soudé, mais il est sensible à la fissuration due au vieillissement sous contrainte. Le soudage doit normalement être réalisé à l'état de traitement de mise en solution complet, en utilisant un procédé qualifié à faible contrainte et, le cas échéant, un métal d'apport conforme à la norme AMS 5800. L'ensemble est généralement soumis à un nouveau traitement de mise en solution et à un vieillissement après le soudage, sous réserve des spécifications du composant.

Veuillez indiquer la nuance ou le numéro UNS, la forme du produit, les dimensions, la quantité, la spécification AMS ou OEM applicable, le traitement thermique requis, les propriétés mécaniques, les exigences en matière de grain ou de contrôle par ultrasons, le niveau de certification, le plan d'inspection et la destination. Des plans sont requis pour les pièces forgées, les anneaux, les éléments de fixation et les composants sur mesure.

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Veuillez nous indiquer la qualité souhaitée, le type de produit, la taille, la quantité, la norme, le certificat et la destination. Nous vous aiderons à vérifier la disponibilité, le processus de fabrication, l'étendue des contrôles et les modalités concrètes de livraison.

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