NIMONIC alloy 丝网的标准、别名、牌号、规格、型号、材质、种类、特性、用途
NIMONIC alloy 丝网的标准、别名、牌号、规格、型号、材质、种类、特性、用途
以下是关于 NIMONIC 合金丝网 的全面技术整理。该合金系列为 镍基高温合金,以超高温度抗氧化性、卓越抗蠕变性能 和 持久强度 为核心优势,专为 航空发动机、燃气轮机 及 超高温工业设备 设计。
1. 标准
国际标准:
ASTM:
ASTM B637(镍基高温合金棒材/线材,涵盖Nimonic 80A、90等);
ASTM B564(镍基合金锻件标准,适用高强丝网加工)。
AMS:
AMS 5796(Nimonic 75退火态丝材);
AMS 5828(Nimonic 80A时效态丝材规范,抗拉强度≥1000 MPa)。
EN:
EN 10095(Nimonic 80A对应牌号 NiCr20TiAl)。
国内标准:
GB/T 14992:对应牌号 GH4080A(Nimonic 80A);
YB/T 5245:对应牌号 GH4090(Nimonic 90)。
2. 别名与牌号
通用名称:涡轮级耐高温丝网、镍铬基超合金滤网。
商业牌号:
NIMONIC® 75、80A、90、105(英国罗尔斯·罗伊斯公司注册商标)。
统一编号:
UNS:Nimonic 75(N06075),Nimonic 80A(N07080),Nimonic 90(N07090);
W.Nr.:Nimonic 80A(2.4631),Nimonic 90(2.4632)。
3. 规格与型号
丝网规格参数:
目数范围:
常规:20~150目(燃气轮机燃烧室常用50~100目);
精密过滤:200~400目(航空燃油系统超细过滤)。
线径范围:0.05mm~3.0mm(Nimonic 90极限线径可达0.03mm)。
编织方式:
平纹、斜纹(基础结构);
三维多孔烧结复合网(耐温>1000℃)。
典型型号示例:
N07080-80目方孔网(燃气涡轮叶片冷却通道防护);
GH4090-200目烧结网(航空发动机滑油系统过滤)。
4. 材质成分(wt%)
元素 |
Ni |
Cr |
Co |
Ti |
Al |
其他 |
Nimonic 75 |
≥70 |
18~21 |
- |
0.2~0.6 |
≤0.15 |
Fe≤5.0, C≤0.12 |
Nimonic 80A |
基体 |
18~21 |
- |
1.8~2.7 |
1.0~1.8 |
Fe≤3.0, C≤0.10 |
Nimonic 90 |
基体 |
18~21 |
15~21 |
2.0~3.0 |
1.0~2.0 |
Fe≤2.0, C≤0.13 |
强化机制:
γ'相强化:Ni₃(Al,Ti)沉淀相(时效处理后占比30%~50%);
固溶强化:Cr、Co元素固溶提升高温稳定性。
5. 种类
按热处理状态:
退火态(Annealed):硬度HRB 80~95,延伸率≥30%(便于深加工);
时效态(Aged):抗拉强度≥1200 MPa(Nimonic 90时效态)。
按应用等级:
航空级:符合AMS 5828动态疲劳标准(循环次数>10⁸次);
工业级:满足ASTM B637高温蠕变试验(700℃/1000h蠕变<1%)。
6. 特性
核心性能:
高温性能:
抗氧化温度:Nimonic 75(800℃),Nimonic 90(950℃);
高温持久强度(Nimonic 80A @800℃/100h):≥170 MPa。
机械性能:
室温抗拉强度:Nimonic 80A时效态≥1000 MPa;
高温抗蠕变(Nimonic 90 @850℃/1000h):蠕变速率≤0.1%/h。
耐腐蚀性:
抗热腐蚀(含硫燃料燃烧产物,腐蚀速率≤0.01 mm/年);
耐高温氧化(表面生成连续Cr₂O₃保护膜)。
局限性:
低温环境下塑性较差(<-50℃冲击韧性下降);
加工硬化率高,冷成型需中间退火。
7. 用途
航空航天:
航空发动机燃烧室火焰筒支撑网(耐温>1000℃);
火箭发动机燃料喷嘴过滤层(抗高频振动疲劳)。
能源工业:
燃气轮机燃烧器头部防护网(抗热震+燃气冲刷);
核反应堆冷却剂过滤系统(抗辐照脆化)。
工业高温设备:
热处理炉气氛净化网(耐渗碳/渗氮环境);
玻璃熔炉铂金通道保护网(抗高温玻璃液腐蚀)。
补充说明
与同类合金对比:
vs. INCONEL 718:
Nimonic 90:高温强度高100℃(800℃强度提升25%);
IN718:抗硫化性能更好,成本低20%。
vs. HAYNES 230:
Nimonic 75:耐温上限低100℃,但冷加工性优30%;
HAYNES 230:含钨强化,抗热疲劳性能更佳。
选型建议:
>900℃静态载荷:优先选用Nimonic 90时效态;
动态高频振动环境:推荐Nimonic 80A固溶+时效处理。
加工与维护:
焊接工艺:需真空电子束焊(EBW)或激光焊(LBW);
热处理控制:时效温度误差需≤±5℃(防止γ'相粗化);
表面防护:高温服役前需预氧化处理(生成致密氧化膜)。
关键应用参数:
航空认证:需通过NAS 410无损检测标准(裂纹检出率≥99%);
蠕变试验:按ASTM E139进行(1000h断裂延伸率≥5%);
抗热震性:需满足MIL-STD-810G温度冲击测试(-55℃~850℃循环>100次)。
注:在 含铅燃料环境 中,需采用 表面渗铝处理(Al层≥50μm);对于 高应力腐蚀环境,建议使用 Nimonic 105(含更高Co含量,抗应力腐蚀提升30%)。
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