高温工学では、クリープ-機械的応力下での材料のゆっくりとした永久変形-が目に見えない敵です。当社の Nimonic 75 および 80A 高温合金は、この現象を克服するように設計されています。- Nimonic 75 は業界をリードする耐酸化性合金です。一方、Nimonic 80A は、700 度から 800 度で動作する高温ファスナーや排気バルブに優れたクリープ破断強度を提供します。-ニッケル合金の大手メーカーとして、Gnee Steel は重要なコンポーネントの 1000 時間を超える安定性データを提供できます。
お客様のプロジェクトに適した合金を推奨するには、当社の専門家にお問い合わせください。
Nimonic 75 および 80A 高温合金の熱特性とクリープ強度に関する情報-
Nimonic 75 および 80A 高温合金の熱特性とクリープ強度に関する情報-
Nimonic 75 と Nimonic 80A は、高温環境向けに設計されたニッケル-クロム-ベースの超合金です。- Nimonic 75 は、優れた耐酸化性と適度な強度により、板金製造によく使用されます。一方、Nimonic 80A は、タービンブレードなど、高いクリープ強度が必要な用途に使用される析出硬化型合金です-。
NIMONIC 75素材とは何ですか？
NIMONIC 75 合金は、チタンとカーボンを添加した 80/20 ニッケル-クロム合金です。この合金はもともと 1940 年代にタービンブレードの製造のために導入されました。機械加工や溶接が容易で、耐食性、機械的性質、耐熱性に優れています。
1. ナイモニック75とナイモニック80Aの強化比較
ナイモニック 75 (GH3030/E1435):固溶強化。酸化に抵抗するためには安定したマトリックスが必要です。機械的負荷は低いが熱にさらされる部品に最適です。
ナイモニック 80A (GH4080A/E1437):降水強化。アルミニウム (A) とチタン (T) の添加により、極微視的な相が形成され、転位の移動が妨げられ、800 度でのクリープが防止されます。
2. 化学組成: Nimonic 75 vs Nimonic 80A
| 要素 | ニモニック 75 含有量 (%) | ニモニック 80A 含有量 (%) |
|---|---|---|
| ニッケル(Ni) | バランス (73.0 以上) | バランス (65.0 以上) |
| クロム(Cr) | 18.0 – 21.0 | 18.0 – 21.0 |
| チタン(Ti) | 0.2 – 0.6 | 1.8 – 2.7 |
| アルミニウム(Al) | 0.1 – 0.2 | 1.0 – 1.8 |
| カーボン(C) | 0.08 – 0.15 | 最大0.10 |
| シリコン（Si） | 1.0以下 | 1.0以下 |
| マンガン(Mn) | 1.0以下 | 1.0以下 |
| 鉄(Fe) | 5.0以下 | 3.0以下 |
| 銅(Cu) | 0.5以下 | 0.2以下 |
| 硫黄(S) | 0.015以下 | 0.015以下 |
| コバルト(Co) | – | 2.0以下 |
| ホウ素(B) | – | 0.008以下 |
| ジルコニウム(Zr) | – | 0.15以下 |
3. 機械的特性: Nimonic 75 vs Nimonic 80A
| 財産 | ナイモニック 75 (焼きなまし) | ナイモニック 80A (溶体化処理+時効処理) |
|---|---|---|
| 引張強さ、極限 (室温) | 650～750MPa | 1000～1250MPa |
| 引張強さ、降伏点 (0.2% オフセット) (室温) | 300～450MPa | 620～850MPa |
| 破断伸び（室温） | 30 – 40% | 20 – 30% |
| 硬度、ロックウェル C (HRC) | 15 – 25 | 28 – 38 |
| 硬度、ブリネル (HB) | 150 – 200 | 280 – 350 |
| 弾性率（ヤング率） | 211GPa | 211GPa |
| ポアソン比 | 0.30 | 0.30 |
| 衝撃強さ (シャルピー Vノッチ、室温) | ~100 – 150 J | ~40 – 80 J |
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4. ニモニック 75 合金 (UNS N06075)
熱特性:
融点範囲:1340-1380度。
熱伝導率:20度で16.7 W/m・度、1000度で28.0 W/m・度に増加します。
平均線膨張係数:12.3 m/m・度 (20-100 度) ～ 15.5 m/m・度 (20-900 度)。
最高動作温度:最大 1100 度 (優れたスケーリング防止特性)。-
クリープと機械的特性:
引張強度:室温で約750MPa。
降伏強度:室温で約350MPa。
耐クリープ性:主に、より高い動作温度で維持される適度な強度を必要とする用途 (燃焼室など) に適しています。
主な特徴:優れた成形性と溶接性。通常はアニールされた状態で使用されます。
ナイモニック 75 vs ナイモニック 80A
5. ナイモニック 80A (UNS NO7080)
熱特性:
融点範囲:1320～1365度
密度：8.19 g/cm3
熱伝導率：A20度で約11.2 W/m・度、800度で約25.0 W/m・度まで増加
平均線膨張係数:12.0μm/m・度（20～100度）～15.0μm/m・度（20～800度）
最高使用温度:長期使用の場合は最大 815 度-（短期使用の場合はより高温）-
クリープと機械的特性:
引張強度:900～1000MPa(室温)
降伏強度:550～650MPa(室温)
* クリープ強度:815℃での耐クリープ性に優れています。高ストレスの用途向けに設計されています。-
主な特徴:析出硬化（通常、1080 度で 8 時間、700 度で + 16 時間）。
6. グニー鋼-高温合金の製造プロセス
VIM + ESR プロセスを使用して精錬された Nimonic 80A 合金に切り替えてください。
トリプル製錬の利点:真空誘導溶解とエレクトロスラグ再溶解により、粒界滑りの原因となる微量不純物（S、P、Pb）を除去します。
実証済みの安定性:当社の材料は実験室でテストされており、1000 時間以上の連続負荷後でも安定した微細構造を維持し、シールがしっかりと保持され、バルブが密閉された状態を維持します。
MTC 3.1 トレーサビリティ:各出荷には、その比熱に対する正確なクリープ破断試験データが含まれています。
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よくある質問
Q1: ナイモニック 75 は 800 度の耐荷重ボルト-に使用できますか?
A: いいえ、Nimonic 75 には、高張力下でのクリープに耐えるのに必要な析出硬化相-がありません。ボルト、スタッド、高圧ピンには、安全性を確保するために Nimonic 80A (GH4080A) が必須の選択です。{4}
Q2: あなたの工場ではクリープ試験サービスを提供していますか?
A: はい。当社には、応力引裂試験やクリープ変形試験を実行できる-社内超合金研究所があります。-プロジェクトに必要な場合
特定の 500 時間または 1000 時間のデータについては、検証済みのレポートを提供できます。
Q3: Nimonic 80A における Al+Ti の微量添加-の利点は何ですか?
A: これらの元素は相 [Nis (AL、Ti)] を形成します。この相は原子構造内の「内部鉄筋」のようなもので、金属が 800 度で赤く光るときでも、信じられないほど変形しにくくなっています。