Nimonic 80 (80A, UNS N07080)高温合金参数
时间:2026-04-08 阅读:183
Nimonic 80 (常称 80A, UNS N07080 / [W.Nr](W.Nr). 2.4952) 是 镍 - 铬基沉淀硬化型高温合金,以 700–850℃ 优的抗蠕变、抗热疲劳与抗氧化性能 著称,是航空发动机与工业燃气轮机的核心用材。
一、化学成分(典型,wt%)
元素 | Ni | Cr | Ti | Al | C | Co | Fe | B |
含量 | 余量 | 18.0–21.0 | 1.8–2.7 | 1.0–1.8 | 0.04–0.10 | ≤2.0 | ≤1.5 | ≤0.008 |
强化机制:主要依靠 Al+Ti 形成金属间化合物 γ' 相 [Ni₃(Al,Ti)] 进行沉淀强化。
晶界优化:微量 B(硼) 强化晶界,提升高温蠕变寿命。
二、核心特性
温度能力:长期稳定工作温度 ≤ 815℃,短期可达 950℃。
高温强度:在 750–850℃ 区间,抗蠕变与持久强度远优于固溶强化合金(如 600/601)。
抗氧化耐腐蚀:高 Cr 形成致密 Cr₂O₃ 保护膜,抗燃气氧化、抗硫化、抗燃气腐蚀能力强。
冷热疲劳:热膨胀系数适中,抗热循环疲劳性能优,适合反复启停工况。
加工性:冷热加工、焊接(氩弧焊 / 缝焊)与机加工性能良好。
三、物理与力学性能(标准热处理态)
密度:8.19 g/cm³
熔点:约 1320–1400℃
室温力学性能:
抗拉强度:≥ 800 MPa
屈服强度:≥ 550 MPa
延伸率:≥ 25%
高温典型性能:
800℃/100h 持久强度:≈ 250 MPa
700℃/1000h 蠕变强度:≈ 460 MPa
四、标准热处理
固溶处理:1080℃ × 8h,空冷
时效处理:700℃ × 16h,空冷
目的:析出均匀细小的 γ' 相,达到最佳强度与韧性平衡。
五、主要应用
航空航天:航空发动机 涡轮叶片、导向叶片、燃烧室环、盘件、紧固件
能源工业:工业燃气轮机部件、核电站 蒸汽发生器管支撑
汽车 / 内燃机:高性能发动机 排气阀、增压器部件
工业炉:热处理夹具、热电偶套管、高温螺栓
六、对照国标
中国牌号:GH4033(成分与性能基本对应)
主要标准:AMS 5828, ASTM B637, BS HR1, DIN 2.4952
七、相近合金对比
合金 | 强化类型 | 长期温度 | 核心优势 | 适用场景 |
Nimonic 80A | 沉淀 (γ') | 815℃ | 中温高强、抗蠕变 | 航空叶片、涡轮盘 |
Inconel 718 | 沉淀 (γ'+γ'') | ~700℃ | 耐蚀、焊接性好 | 航空结构件、紧固件 |
Inconel 625 | 固溶 (Nb+Mo) | ~900℃ | 耐蚀、抗氧化 | 化工、海洋、燃烧室 |
Nimonic 90 | 沉淀 (γ'+Co) | ~900℃ | 更高温强度 | 高性能涡轮叶片 |
|(注:文档部分内容仅供参考)