NC6949 Piastra Nimonic C-263

Descrizione delle piastre Nimonic C-263

Le piastre Nimonic C-263 presentano una microstruttura γ-austenitica rafforzata da precipitati γ' al 25-30 vol% (Ni₃[Al, Ti], diametro 20-50 nm) dopo trattamento in soluzione (1150°C) e invecchiamento (800°C/8h). I confini dei grani sono decorati con carburi M₂₃C₆ discontinui (<1 vol%), mentre i carburi MC intragranulari (ricchi di Ti/Mo) forniscono una tempra a dispersione. La lega dimostra un comportamento meccanico altamente anisotropo: ilcarico di snervamento in direzione di laminazione(∥RD) raggiunge i 750-850 MPa (contro i 650-700 MPa trasversali) grazie alla struttura〈110〉.

Le proprietà termomeccaniche includono l'espansione termica dipendente dalla direzione(CTE ∥RD: 14,2 μm/m-°C, ⊥RD: 14,9 μm/m-°C a 20-800°C) e la conducibilità termica(∥RD: 12,1 W/m-K, ⊥RD: 10,8 W/m-K a 500°C). La resistenza al creep deriva da ceppi di coerenza γ', sostenendo sollecitazioni >100 MPa a 800°C per 100 ore senza creep terziario. Lacinetica di ossidazione segue una scalatura parabolica (kₚ=3×10-¹⁴ g²/cm⁴-s a 900°C) attraverso scaglie aderenti di Cr₂O₃ drogate con TiO₂.

Le caratteristiche superficiali presentano una rugosità controllata (Ra ≤1,6 μm per i laminati a freddo, ≤3,2 μm per i laminati a caldo) e zone di deplezione di cromo <0,3 μm dopo il decapaggio. Dal punto di vista elettrochimico, i film passivi presentano un'elevata impedenza (>10⁶ Ω-cm²) in NaCl al 3,5% a 600°C, con potenziali di pitting >+800 mV_SCE. L'instabilità di fase inizia a 900°C: la formazione di fase σ supera lo 0,3 vol% dopo 1.000 ore, riducendo la tenacità all'impatto del 35%. La resistenza alla fatica a 800°C rimane >300 MPa (10⁷ cicli) grazie all'omogeneizzazione dello scorrimento mediata da γ, mentre le tensioni residue da laminazione sono controllate al di sotto del 15% della resistenza allo snervamento tramite ricottura di distensione. La degradazione è dominata dalla coartazione γ' (>100 nm) al di sopra degli 850°C, accelerando la scalata delle dislocazioni.

Applicazioni delle piastre di Nimonic C-263

Le piastre di Nimonic C-263 sono utilizzate in ambienti termomeccanici estremi che richiedono una forza sinergica ad alta temperatura, resistenza all'ossidazione e fabbricabilità. La loro applicazione principale è nelle camere di combustione aerospaziali e nei rivestimenti dei postcombustori, dove la tempra del γ'-precipitato mantiene una resistenza allo scorrimento di >100 MPa a 800°C e resiste alla fatica termica durante i rapidi cicli termici. Il rapporto Al/Ti controllato della lega consente la fabbricazione di saldature senza cricche da deformazione, critiche per i complessi assemblaggi a sezione calda delle turbine a gas.

Nella generazione di energia, queste piastre formano i condotti di transizione e le guarnizioni dei combustori nelle turbine terrestri (servizio a 815-870°C), sfruttando la stabilità delle scaglie di ossido di cromo (costante di velocità parabolicakₚ=3×10-¹⁴ g²/cm⁴-s a 900°C) per resistere alla degradazione da ossidazione-carburazione. Per gli impianti avanzati ultra-supercritici (A-USC), costruiscono testate di caldaie e tubazioni di vapore che operano a 700-750°C con una pressione di 35 MPa, dove il rinforzo del cobalto in soluzione solida mantiene una resistenza allo snervamento di >450 MPa dopo 100.000 ore.

Le applicazioni industriali comprendono recipienti di reattori catalitici nella lavorazione petrolchimica (che resistono alla solfatazione a 750°C), piastre di scambiatori di calore per sistemi di salamoia geotermica (che resistono alla corrosione H₂S/CO₂ a 300°C) e rivestimenti di contenimento nel ritrattamento del combustibile nucleare (immuni all'ossidazione dell'acido nitrico sotto irradiazione gamma). La finitura superficiale delle piastre laminate a freddo (Ra ≤1,6 μm) garantisce l'integrità della tenuta nei sistemi pressurizzati, mentre l'espansione termica anisotropa (14,2 μm/m-°C ∥RDcontro 14,9 μm/m-°C ⊥RD) viene compensata nei layout saldati mediante protocolli di preriscaldamento personalizzati.

Gli impieghi emergenti includono i sistemi di protezione termica dei veicoli ipersonici (con riscaldamento aerodinamico a 900°C) e la schermatura della prima parete dei reattori a fusione, sfruttando la tolleranza della lega ai danni da radiazione (flusso neutronico >50 dpa). Le prestazioni sono convalidate in caso di cicli termici (600°C→temperatura ambiente, >10⁴ cicli) con una perdita di tenacità all'impatto inferiore al 5% dovuta alla stabilità dei precipitati γ'.

Imballaggio delle piastre Nimonic C-263

I nostri prodotti sono confezionati in cartoni personalizzati di varie dimensioni in base alle dimensioni del materiale. I piccoli articoli sono imballati in modo sicuro in scatole di PP, mentre gli articoli più grandi sono collocati in casse di legno personalizzate. Garantiamo il rispetto rigoroso della personalizzazione dell'imballaggio e l'uso di materiali di imbottitura appropriati per fornire una protezione ottimale durante il trasporto.

Imballaggio: Cartone, cassa di legno o personalizzato.

Si prega di esaminare i dettagli dell'imballaggio forniti come riferimento.

Processo di produzione

1.Breve flusso del processo di produzione

2.Metodo di test

(1)Analisi della composizione chimica - Verificata con tecniche quali GDMS o XRF per garantire la conformità ai requisiti di purezza.

(2)Test delle proprietà meccaniche - Include test di resistenza alla trazione, allo snervamento e all'allungamento per valutare le prestazioni del materiale.

(3)Ispezione dimensionale - Misura lo spessore, la larghezza e la lunghezza per garantire la conformità alle tolleranze specificate.

(4)Ispezione della qualità della superficie - Verifica la presenza di difetti quali graffi, crepe o inclusioni mediante esame visivo e a ultrasuoni.

(5)Prova di durezza - Determina la durezza del materiale per confermare l'uniformità e l'affidabilità meccanica.

Per informazioni dettagliate,consultare le procedure di provaSAM .

Domande frequenti sulle piastre Nimonic C-263

Q1. Qual è la temperatura massima di servizio continuo che evita un significativo inasprimento γ'?

I precipitati γ' mantengono dimensioni ottimali inferiori a 50 nm al di sotto degli 850°C; un'esposizione prolungata al di sopra di questa temperatura accelera il coarso (>100 nm dopo 1.000 ore), riducendo la resistenza allo scorrimento del 25-30%. Per il servizio a >850°C, limitare la durata a <500 ore.

Q2. Come influiscono i cicli termici di saldatura sulla microstruttura invecchiata?

Temperature in ZTA superiori a 1.020°C (γ' solvus) dissolvono i precipitati. Al raffreddamento, la riprecipitazione induce cricche da deformazione, a meno che non si verifichino:

Temperatura di interpass <100°C

L'invecchiamento post-saldatura a 800°C/8h ripristina il 95% della resistenza della ZTA.

Q3. Esistono parametri di lavorazione specifici per evitare l'indurimento da lavoro?

Sì:

Tornitura: Utensili in metallo duro, velocità 25-35 m/min, avanzamento ≥0,15 mm/giro.

Foratura: Angolo di punta di 70°, foratura a becco d'asino ogni 2× di diametro.

Il refrigerante deve essere privo di zolfo per evitare l'innesco della corrosione da stress.

Informazioni correlate

1.Metodi comuni di preparazione

Le piastre di Nimonic C-263 sono prodotte attraverso un processo termomeccanico integrato che inizia con la fusione a induzione sotto vuoto (VIM) di nichel elettrolitico di elevata purezza, pellet di cromo, granuli di cobalto, polvere di molibdeno e leghe master di alluminio-titanio in atmosfera di argon per raggiungere precisi obiettivi compositivi (Ni-bal., Cr-20±0,5%, Co-20±0,5%, Mo-6±0,2%, Ti-2,2±0,1%, Al-0,4±0,1%). La lega fusa viene sottoposta a raffinazione secondaria tramite rifusione a scoria elettrolitica (ESR) o ad arco sotto vuoto (VAR) per ridurre gli elementi interstiziali (O≤30 ppm, N≤80 ppm) ed eliminare la macro-segregazione. L'omogeneizzazione a 1200°C per 12-24 ore dissolve i carburi primari, dopodiché il lingotto viene forgiato a caldo a 1150-1200°C con una riduzione minima di 5:1 per rompere la struttura as-cast. La laminazione a caldo procede nell'intervallo di stabilità γ-austenite (1100-1150°C), riducendo progressivamente lo spessore da 300 mm a 3-100 mm attraverso mulini a inversione, utilizzando tassi di deformazione controllati (0,05-0,5 s-¹) per prevenire la criccatura dei bordi da zone di segregazione alluminio/titanio.

Il trattamento in soluzione a 1150±10°C per 2-4 ore per 25 mm di spessore dissolve i precipitati γ' e i carburi M₂₃C₆, seguito da un rapido spegnimento in acqua per mantenere la soluzione solida supersatura. La laminazione a freddo applica una riduzione dello spessore del 20-50% tramite mulini tandem per lastre ≤10 mm, generando una forte tessitura nella direzione dilaminazionee densità di dislocazioni >10¹⁴ m-². La ricottura intermedia in soluzione a 1150°C ripristina la lavorabilità dopo una riduzione del 30-40%. L'invecchiamento finale impiega un protocollo a due fasi: l'invecchiamento primario a 800±10°C per 8 ore fa precipitare fini γ' (Ni₃[Al, Ti], 20-50 nm, 25-30 vol%), seguito da un invecchiamento secondario a 700±10°C per 16 ore per stabilizzare i carburi M₂₃C₆ ai bordi del grano senza compromettere la coerenza dei γ'. Il controllo microstrutturale critico comprende il raffreddamento rapido a 750-950°C (<15 minuti di sosta) per sopprimere la formazione di fasi topologicamente a pacchetto chiuso (TCP) (σ, μ) e il mantenimento isotermico a 850°C per dissolvere le fasi di Laves. La finitura superficiale prevede la rettifica a nastro abrasivo (Ra ≤1.6 μm per i laminati a freddo) o decapaggio in soluzioni HNO₃/HF (laminati a caldo), mentre la convalida non distruttiva utilizza i test a ultrasuoni (difetti interni >1,5 mm), l'ispezione a correnti parassite (difetti superficiali >100 μm) e la verifica metallografica della distribuzione dei γ' mediante microscopia elettronica a scansione. La qualificazione delle prestazioni termomeccaniche comprende prove di rottura sotto sforzo (>100 MPa a 800°C/100h) e valutazione dell'impatto Charpy V-notch (>40 J a 20°C).