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Scheda tecnica sui gradi delle leghe di nichel

Nimonic 105

Il Nimonic 105 è una lega di nichel-cobalto-cromo induribile per precipitazione, sviluppata per impieghi ad alte temperature fino a circa 950 °C. Le aggiunte di molibdeno, alluminio e titanio garantiscono un'elevata resistenza alla trazione, resistenza allo scorrimento e una buona duttilità alle temperature elevate. La lega è comunemente utilizzata per pale di turbina, dischi, pezzi forgiati, sezioni ad anello, bulloni, elementi di fissaggio e altri componenti di turbine a gas sottoposti a carichi elevati.

 

 

 

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Panoramica sui materiali

Scheda tecnica del materiale Nimonic 105

Una breve presentazione delle classi di qualità, destinata agli acquirenti che desiderano verificare la composizione, le proprietà, gli standard, le forme disponibili e gli impieghi idonei prima di inviare una richiesta di informazioni.

Profilo ingegneristico

Il Nimonic 105 è una lega di nichel-cobalto-cromo induribile per precipitazione, sviluppata per impieghi ad alte temperature fino a circa 950 °C. Le aggiunte di molibdeno, alluminio e titanio garantiscono un'elevata resistenza alla trazione, resistenza allo scorrimento e una buona duttilità alle temperature elevate. La lega è comunemente utilizzata per pale di turbina, dischi, pezzi forgiati, sezioni ad anello, bulloni, elementi di fissaggio e altri componenti di turbine a gas sottoposti a carichi elevati.

 

 

 

Nimonic 105

I dati tecnici riportati in questa pagina sono da intendersi come riferimento per la scelta dei materiali. I valori definitivi da considerare ai fini dell'accettazione devono essere confermati in base alle norme di acquisto, alle condizioni di trattamento termico, alla forma del prodotto, alle dimensioni e al certificato di prova del materiale.

Composizione chimica

Intervallo di composizione del Nimonic 105

La tabella seguente riporta i valori limite tipici della composizione dell'Alloy 625 / UNS N06625. La composizione chimica effettiva del prodotto è indicata per ogni lotto nel certificato di prova del materiale.

Elemento Simbolo Requisito tipico Ruolo nella lega 105
Nichel Ni Saldo Costituisce la matrice principale della lega resistente alle alte temperature e garantisce la stabilità metallurgica.
Cobalto Co 18.0-22.0 Migliora la resistenza a caldo, la stabilità di fase e la resistenza alla deformazione a temperature elevate.
Cromo Cr 14.0-15.7 Garantisce resistenza all'ossidazione e alla corrosione a caldo.
Molibdeno Mo 4.5-5.5 Garantisce un rafforzamento della soluzione solida e migliora la resistenza allo scorrimento.
Alluminio Al 4.5-4.9 Si combina con il nichel per formare precipitati gamma-prime che determinano l’incrudimento per invecchiamento.
Titanio Ti 0.9-1.5 Favorisce la precipitazione del gamma-prime e aumenta la resistenza alle alte temperature.
Ferro Fe 1,0 max Elemento residuo controllato.
Carbonio C 0,17 max Favorisce la formazione di carburi e il rafforzamento dei bordi di grano.
Silicio Sì 1,0 max Elemento residuo controllato e disossidante.
Manganese Mn 1,0 max Elemento di lega minore controllato.
Rame Cu 0,2 max Elemento residuo controllato.
Boro B 0.003-0.010 Migliora la resistenza ai confini dei grani e le prestazioni in termini di rottura per scorrimento.
Zirconio Zr 0,15 max Favorisce la stabilità dei confini di grano e la duttilità alle alte temperature.
Piombo Pb 0,0015 max Tracce di impurità sottoposte a rigorosi controlli.
Zolfo S 0,010 max Impurità controllata per garantire la lavorabilità a caldo e la qualità del materiale.

 

 

 

Proprietà fisiche

Dati fisici e termici principali

Questi valori aiutano i clienti a confrontare la densità, il comportamento termico, la risposta magnetica e la conduttività nelle prime fasi di selezione dei materiali.

Proprietà Valore metrico Imperial / Note Condizione
Densità 8,01 g/cm³ 0,289 libbre/pollice cubo Valore tipico
Intervallo di fusione 1290-1345 °C 2354-2453 °F Da solido a liquido
Calore specifico 419 J/kg·°C Circa 0,100 Btu/lb·°F Circa 20 °C
Conduttività termica 10,89 W/m·°C Circa 75,6 Btu·in/ft²·h·°F Circa 20 °C
Resistività elettrica 131 µΩ·cm Circa 789 ohm-cmil/piede Circa 20 °C
Modulo di Young dinamico 188 GPa Circa 27,3 x 103 ksi Barra estrusa, sottoposta a trattamento termico completo, 20 °C
Permeabilità magnetica Circa 1,0007 Sostanzialmente non magnetico Campo magnetico da 0,02 a 0,2 T
Espansione termica media 12,2 µm/m·°C Circa 6,8 µin/in·°F 20-100 °C

 

 

 

Proprietà meccaniche

Proprietà meccaniche a temperatura ambiente

Le proprietà meccaniche variano a seconda della forma, delle dimensioni, del processo di lavorazione e del trattamento termico del prodotto. La tabella sottostante riassume i valori nominali comunemente utilizzati come riferimento per la scelta dei materiali.

Forma / Stato del prodotto Resistenza alla trazione Limite di snervamento, 0,2% Allungamento Durezza
Barra estrusa – trattamento di scorrimento a lungo termine, a temperatura ambiente Circa 1140 MPa Circa 776 MPa Circa 22% Circa 320-385 HV
Barra estrusa – trattamento di rafforzamento alla trazione, a temperatura ambiente Circa 1220 MPa Circa 811 MPa Circa 25% Circa 320-385 HV
Barra forgiata – trattamento di scorrimento a lungo termine, a temperatura ambiente Circa 1180 MPa Circa 827 MPa Circa 16% Circa 320-385 HV
Barra estrusa a freddo – trattamento di rafforzamento alla trazione Circa 1220 MPa Circa 811 MPa Circa 25% Secondo le specifiche
Barra estrusa – trattamento di scorrimento a lungo termine, 700 °C Circa 1018 MPa Circa 732 MPa Circa 28% Di norma non specificato
Barra forgiata – trattamento di scorrimento a lungo termine, 700 °C Circa 1075 MPa Circa 768 MPa Circa 26% Di norma non specificato
Barra estrusa – trattamento di rafforzamento alla trazione, 700 °C Circa 1060 MPa Circa 752 MPa Circa 30% Di norma non specificato
Barra sottoposta a trattamento termico completo – condizione sottoposta a prova di resistenza agli urti Secondo le specifiche Secondo le specifiche Secondo le specifiche Circa 320-385 HV

 

 

 

Per le attrezzature a pressione, i componenti aerospaziali o le collaudi specifiche per progetto, attenersi ai requisiti minimi indicati nelle norme ASTM, ASME, AMS, EN specificate o nei disegni del cliente, anziché ai valori nominali.

Standard e specifiche

Norme comuni relative al Nimonic 105 per forma del prodotto

YSN128 è in grado di fornire preventivi per i prodotti in lega 625 in conformità alle norme ASTM, ASME, AMS, EN, DIN, ISO o ai requisiti indicati nei disegni del cliente. L'ambito di validità del certificato può essere adeguato all'ordine di acquisto.

Modulo del prodotto Standard comuni Articolo tipico in fornitura Certificato / Ispezione
Barre, tondini e profilati estrusi BS HR 3, AECMA PrEN 2179-2181, AFNOR NCKD 20ATv Barre tonde, tondini, barre piatte ed estrusi rettangolari o profilati EN10204 3.1, analisi chimica, prova di trazione e controllo dimensionale
Barre e semilavorati per forgiatura BS HR 3, MH.14, specifiche di forgiatura del cliente Billette, preforme e materiale da forgiatura per componenti di turbine Registro dei trattamenti termici, prova a ultrasuoni, ispezione della macrostruttura e certificato tecnico di materiale (MTC)
Pezzi forgiati e sezioni ad anello BS HR 3, AECMA PrEN 2179-2181, AFNOR NCKD 20ATv Dischi, anelli, pezzi forgiati per turbine e componenti su misura Prove di trazione, prove di scorrimento o di rottura sotto sforzo, UT e MTC
Elementi di fissaggio BS HR 3, specifiche del cliente relative a elementi di fissaggio per il settore aerospaziale o delle turbine Bulloni, prigionieri, dadi e componenti di fissaggio resistenti alle alte temperature Prova di trazione, prova di durezza, controllo delle filettature e tracciabilità dei materiali
Lamiere, fogli e nastri Specifiche personalizzate o relative al progetto; soggette a conferma da parte dello stabilimento Semilavorati speciali laminati o lavorati meccanicamente Analisi chimiche, prove meccaniche e controllo dimensionale
Tubi e condutture Specifiche tecniche personalizzate per tubi resistenti alle alte temperature; ordine di progetto Tubi speciali e componenti tubolari lavorati Prove di pressione o a correnti parassite, controllo dimensionale e MTC
Flangie e raccordi Dimensioni personalizzate con requisiti del materiale BS HR 3 Anelli, flange e raccordi speciali lavorati a macchina PMI, controllo dimensionale, prove non distruttive (NDT) e MTC
Prodotti per la saldatura Procedura di saldatura con materiale d'apporto Nimonic 105 approvata dal progetto Filo di apporto speciale per applicazioni di giunzione qualificate Certificato di chimica dei materiali di consumo e qualifica delle procedure di saldatura

 

 

 

Formati disponibili del prodotto

Gamma di prodotti Nimonic 105

Esaminare le forme disponibili del prodotto, le gamme dimensionali, le norme e le opzioni di consegna relative a questa lega.

Modulo Intervallo di dimensioni comune Condizioni di consegna Applicazioni tipiche Link alla pagina
Tubi e condutture Diametro esterno 6-610 mm; spessore della parete e lunghezza secondo le specifiche del progetto Ordine personalizzato o su progetto, soggetto a conferma da parte dello stabilimento Tubi speciali per alte temperature e componenti di turbine lavorati Visualizza tubi e condutture
Barra tonda Diametro 3-500 mm, lunghezze su misura disponibili Estruso, forgiato, lavorato a freddo, trattato in soluzione e invecchiato Pale di turbina, alberi, dischi, bulloni e componenti lavorati Visualizza la barra tonda
Lamiere e lastre Spessore 0,5-100 mm, larghezze e lunghezze personalizzate Laminati o lavorati su misura, previa conferma tecnica Fustelle speciali per sezioni a caldo e componenti realizzati su misura Visualizza lamiere e piastre
Strisce e fogli metallici Spessore 0,02-3 mm, larghezze dei tagli secondo le specifiche Lavorazione a freddo o trattamento termico su misura, previa conferma dello stabilimento Componenti flessibili speciali per alte temperature e parti di precisione Visualizza nastri e fogli
Filo Diametro 0,1-20 mm, fornitura in bobina o in pezzi da taglio Lavorati a freddo, trattati termicamente o con finiture personalizzate Elementi di fissaggio, componenti di precisione e prodotti di giunzione specifici per progetto Visualizza Wire
Elementi di fissaggio Bulloni, dadi, perni, viti e rondelle standard e su misura Realizzato mediante lavorazione meccanica da barre estruse o lavorate a freddo, sottoposto a trattamento termico completo Turbine a gas, motori aeronautici e gruppi di alta temperatura Visualizza elementi di fissaggio
Raccordi Dimensioni secondo le norme ASME, EN e i disegni personalizzati Lavorati su misura da barre o pezzi forgiati, previa verifica tecnica Sistemi a turbina, condutture per gas caldi e tubazioni speciali per alte temperature Visualizza gli accessori
Flangie ASME B16.5, ASME B16.47, EN o specifiche personalizzate Forgiati o lavorati su misura, previa conferma da parte dello stabilimento Sistemi ausiliari per turbine e sistemi di pressurizzazione ad alta temperatura Visualizza le flange
Pezzi forgiati Anelli, dischi, alberi e componenti su misura con dimensioni specifiche per ogni progetto Forgiati, trattati in soluzione, invecchiati, grezzi o lavorati a finitura Pale di turbina, dischi, sezioni ad anello e componenti critici della sezione calda Visualizza i pezzi forgiati
Filo per saldatura Diametro 0,8-4,0 mm, fornibili in bobina, rotolo o in pezzi tondi Stucco speciale di abbinamento, soggetto a procedura di saldatura qualificata Applicazioni di giunzione e riparazione specifiche per progetto Visualizza il filo per saldatura

 

 

 

Guida alla scelta dei materiali

Quando prendere in considerazione il Nimonic 105

Questa guida aiuta gli acquirenti a mettere in relazione le condizioni di impiego con i vantaggi tipici della lega 625. La scelta finale dovrebbe tenere conto della concentrazione media, della temperatura, della pressione, delle modalità di lavorazione, della disponibilità e del budget.

Requisiti del servizio Perché Alloy 105 è utile Forma comune del prodotto Nota per l'acquirente
Funzionamento prolungato a 850-950 °C Il trattamento termico in tre fasi è studiato per garantire un’elevata resistenza allo scorrimento e una buona duttilità in caso di esposizione prolungata. Barre, pezzi forgiati, dischi e sezioni ad anello Specificare la sollecitazione di progetto, la temperatura di esercizio, il tempo di esposizione e i dati richiesti relativi alla rottura per scorrimento.
Pale e dischi per turbine a gas Coniuga un’elevata resistenza alla trazione, un rafforzamento gamma-prime e una buona resistenza allo scorrimento. Pezzi forgiati, barre e semilavorati per forgiatura Confermare il processo di forgiatura, la struttura granulare, il trattamento termico e il livello di controllo non distruttivo.
Sezioni dell'anello della turbina Garantisce resistenza alle alte temperature e stabilità dimensionale in gruppi rotanti sottoposti a carichi elevati. Pezzi forgiati ad anello e semilavorati forgiati Indicare le dimensioni dell'anello, il margine di lavorazione, i requisiti relativi al trattamento a ultrasuoni e il trattamento termico finale.
Bulloni e elementi di fissaggio per alte temperature Il trattamento alternativo di invecchiamento in due fasi può migliorare le proprietà di resistenza alla trazione, allungamento e resistenza all'urto per un impiego fino a circa 700 °C. Barre, tondini e elementi di fissaggio lavorati a freddo Specificare il precarico, la temperatura di esercizio, le dimensioni della filettatura e le proprietà richieste in termini di resistenza alla rottura sotto sforzo.
Componenti resistenti allo scorrimento La precipitazione di molibdeno, cobalto e gamma-prime conferisce resistenza alla deformazione dipendente dal tempo. Barre, billette, pezzi forgiati e dischi Richiedere prove di scorrimento a lungo termine o di rottura sotto sforzo per applicazioni critiche.
Ambienti ossidanti a gas caldo Il cromo e l’alluminio favoriscono la formazione di un ossido protettivo a temperature elevate. Pezzi forgiati, barre e profilati su misura Verificare la composizione del gas, i cicli termici, i requisiti relativi al rivestimento e la temperatura massima.
Componenti lavorati ad alta resistenza Il materiale sottoposto a trattamento termico completo garantisce un’elevata resistenza alla pressione e alla trazione, ideale per componenti sottoposti a sollecitazioni elevate. Aste, barre e profilati estrusi Prevedere un margine di lavorazione e utilizzare utensili adatti alle superleghe di nichel ad alta durezza.
Requisiti speciali di giunzione Il metodo "flash-butt" e alcuni metodi di giunzione specializzati possono essere indicati, purché siano idonei all'applicazione. Barre, tondini e profilati estrusi La saldatura TIG/MIG convenzionale non è solitamente la soluzione preferita a causa del rischio di microfessurazioni.

 

 

 

Perché scegliere noi

Assistenza per la fornitura e la qualità del Nimonic 105

Per valutare il traffico, gli acquirenti hanno bisogno di qualcosa di più di una semplice scheda tecnica. Questa sezione fornisce chiari segnali di affidabilità per i team addetti agli acquisti, alla progettazione e al controllo qualità.

STASTM / ASME / AMS / EN

Il preventivo può essere adattato agli standard del progetto e alle specifiche relative alla forma del prodotto.

MTEN10204 3.1 MTC

È possibile fornire il numero di lotto, la composizione chimica, le proprietà meccaniche e i registri delle ispezioni.

QCPMI e ispezione

Sono disponibili PMI, UT, ispezione dimensionale, ispezione visiva e controllo dell'imballaggio.

CSDimensioni personalizzate

È possibile organizzare operazioni di taglio, margini di lavorazione, sgrossatura e fornitura sulla base dei disegni.

EPImballaggio per l'esportazione

Cassa di legno, imballaggio, protezione impermeabile e documenti di spedizione internazionale.

RFRisposta tecnica rapida

Inviateci il tipo, le dimensioni, lo standard, la quantità e la destinazione per ricevere un preventivo dettagliato.

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Domande frequenti

Domande degli acquirenti sul Nimonic 105

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Il Nimonic 105 viene utilizzato principalmente per pale di turbine a gas, dischi, sezioni ad anello, pezzi forgiati, bulloni, elementi di fissaggio e altri componenti sottoposti a sollecitazioni elevate che operano a temperature elevate.

Il numero Werkstoff comunemente riconosciuto per il Nimonic 105 è 2.4634. La lega è identificata anche dalla denominazione proprietaria Nimonic 105 e da specifiche quali la BS HR 3.

Il bollettino tecnico originale di Special Metals identifica il Nimonic 105 con il nome proprietario della lega e il numero Werkstoff, anziché con una designazione UNS formale. Gli ordini di acquisto devono pertanto indicare “Nimonic 105”, la specifica applicabile e la composizione chimica richiesta.

Il Nimonic 105 è stato sviluppato per un impiego fino a circa 950 °C. La temperatura effettiva ammissibile dipende dalla sollecitazione, dal tempo di esposizione, dalla geometria del componente, dall'atmosfera e dai requisiti specificati in materia di scorrimento a lungo termine.

Il trattamento di scorrimento a lungo termine prevede in genere 4 ore a 1150 °C, raffreddamento all’aria, 16 ore a 1050-1065 °C, raffreddamento all’aria, seguite da 16 ore a 850 °C e raffreddamento all’aria. È possibile ricorrere a un trattamento più breve in due fasi, composto da 4 ore a 1125 °C più 16 ore a 850 °C, quando sono richieste proprietà di resistenza alla trazione e alla resilienza superiori per un impiego fino a circa 700 °C.

YSN128 è in grado di fornire preventivi per tondini, barre, billette, semilavorati per forgiatura, pezzi forgiati, profilati ad anello, profilati estrusi e elementi di fissaggio per alte temperature. Lamiere, fogli, tubi, flange, raccordi e filo per saldatura sono disponibili solo come articoli su misura o specifici per progetto, previa conferma tecnica.

La saldatura per fusione convenzionale con i metodi TIG e MIG non è solitamente raccomandata, poiché potrebbero verificarsi microfessurazioni nella saldatura e nella zona termicamente alterata. La saldatura a testa con scintilla e alcuni processi di giunzione specializzati potrebbero essere applicabili previa qualificazione della procedura. Il metodo di giunzione deve essere approvato per il componente specifico e le condizioni di esercizio.

Sì. La lega è stata sviluppata per pale, dischi e sezioni ad anello di turbine in cui sono richieste elevata resistenza meccanica e resistenza allo scorrimento a temperature elevate. Per i componenti rotanti critici è necessario specificare il processo di forgiatura, la struttura granulare, il trattamento termico e i controlli non distruttivi.

Sì. Su richiesta, è possibile fornire certificati EN 10204 3.1 corredati di dati relativi alla tracciabilità termica, alla composizione chimica, alle proprietà di resistenza alla trazione, ai registri dei trattamenti termici e ai risultati delle ispezioni ultrasoniche, dimensionali o metallurgiche applicabili.

Si prega di inviare il modulo relativo al prodotto, le dimensioni, la quantità, le specifiche applicabili (BS, AECMA, AFNOR o specifiche del cliente), le condizioni di trattamento termico, la temperatura di progetto, il livello di sollecitazione, i requisiti di ispezione e la destinazione. Per i componenti delle turbine, si raccomanda inoltre di fornire i disegni e i requisiti relativi alla rottura per scorrimento.

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