Alliages de soupape d'échappement d'UNS N07080 pour la soupape d'échappement de moteur à combustion interne de puissance élevée

Alliage 80A (UNS N07080) pour soupape d'échappement de moteur à combustion interne haute puissance

PRODUIT

Alliage haute température 80A (UNS N07080) pour soupapes d'échappement de moteur à combustion interne haute puissance (moteur diesel et moteur à essence) pour automobile, locomotive, tracteur, navire, réservoir, plate-forme pétrolière, machines de construction et centrale électrique mobile, etc.

DÉSIGNATION ÉQUIVALENTE

GH4080A, alliage NIMONIC® 80A, alliage VDM® 80A (Nicrofer 7520 Ti), WN2.4952, 2.4631, NiCr20TiAl, ATGS3, NC20TA, 2HR1, 2HR201, 2HR401, 3HR601, DTD736B

APERÇU

UNS N07080 est un alliage nickel-chrome corroyé et durci, renforcé par des ajouts de titane, d'aluminium et de carbone, développé pour une utilisation à des températures allant jusqu'à 815 ° C (1500 ° F). Il est produit par fusion à haute fréquence et coulée dans l'air pour extruder des formes. Le matériau affiné par électrodes est utilisé pour les formes à forger. Des versions affinées sous vide sont également disponibles.

CROQUIS DE SOUPAPE D'ÉCHAPPEMENT

PROCEDURE DE PRODUCTION DE SOUPAPE D'ECHAPPEMENT

Découpage → Forge électrique bouleversant le forgeage de l'ébauche de tête → Traitement thermique de l'ébauche de tête et de la tige → Soudage par friction → Tournage ou meulage brut → Finition du tournage → Coupe de longueur fixe → Meulage semi-fin de la tige → Le chromage de la tige de soupape → Meulage fin de la tige → END de la valve finie → Livraison

ÉTAT DE SURFACE DE LA SOUPAPE D'ÉCHAPPEMENT

SITE DE PRODUCTION DE LA SOUPAPE D'ÉCHAPPEMENT

TOUS LES PRODUITS DE UNS N07080

UNS N07080 est disponible sous forme de barre et tige, fil, bande, feuille, forgeage, ébauche circulaire, anneau, section extrudée, tuyau et tube, etc.

Condition de livraison des tiges et barres: forgées, laminées, étirées, traitées thermiquement, oxydées, détartrées ou marinées, tordues, pelées, rectifiées ou polies

Condition de livraison de la bande: laminé à froid, traité thermiquement, décapé ou recuit brillant

Barre forgée: 600 mm de diamètre max.

Barre laminée à chaud: 120 mm de diamètre max.

Barre et tige étirées à froid: dia.4.0mm - 25.0mm

Barre lumineuse et tige: dia.4.0mm - 25.0mm

Fil étiré à froid: dia.0.10-10mm

D'autres formes et dimensions, telles que des ébauches circulaires, des anneaux, des pièces forgées, des profilés extrudés, des tuyaux et des tubes peuvent être demandées.

UNE PPLICATION

UNS N07080 est actuellement utilisé pour les composants de turbines à gaz (pales, bagues, rondelles et disques), les boulons, les supports de tubes de chaudière nucléaire, les inserts et les noyaux de moulage sous pression et pour les soupapes d'échappement des automobiles.

Des applications supplémentaires sont les éléments de connexion, les soupapes d'échappement dans les moteurs à combustion et d'autres composants fortement sollicités qui sont utilisés dans la plage de températures susmentionnée.

COMPOSITION CHIMIQUE (% en poids):

PROPRIÉTÉ PHYSIQUE

Densité: ρ = 8,19 g / cm ³

Plage de fusion: 1320-1365 ℃

(Autres propriétés physiques détaillées disponibles dans notre brochure)

PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES

Les propriétés mécaniques suivantes de l'UNS N07080 s'appliquent aux conditions et spécifications décrites dans les formes et dimensions semi-finies spécifiées (cf. Disponibilité). Les propriétés pour les grandes dimensions doivent être convenues séparément.

Propriétés mécaniques à court terme de l'UNS N07080 recuit en solution à température ambiante et à des températures élevées comme le tableau ci-dessous

(1) valeurs selon DIN10302

(2) selon ASTM B637

Limite de fluage et résistance au fluage selon DIN EN 10302 comme tableau ci-dessous

La résistance au fluage du matériau peut être influencée par la déformation à froid après le traitement thermique.

(Autres propriétés mécaniques détaillées disponibles dans notre brochure)

RÉSISTANCE À LA CORROSION

UNS N07080 a une résistance élevée à l'oxydation sous les changements cycliques de température. L'alliage forme une couche d'oxyde fermement adhérente (Cr ₂ O ₃ ), qui protège contre les attaques progressives de corrosion et d'oxydation. L'alliage résiste à l'entartrage jusqu'à 1000 ° C (1832 ° F). Le matériau a prouvé sa résistance au pentoxyde de vanadium, aux composés de sodium et de soufre pour les soupapes d'échappement des moteurs fonctionnant avec de l'huile lourde.

MICROSTRUCTURE

UNS N07080 est un alliage nickel-chrome austénitique durcissable avec des mélanges de titane et d'aluminium, qui conserve sa résistance aux précipitations γ '(Ni3 (Al, Ti)).

FABRICATION

UNS N07080 peut être facilement formé à chaud et à froid et peut également être usiné. Cependant, des machines qui tiennent compte des propriétés mécaniques sont nécessaires pour tout travail de traitement.

Chauffage

Il est important que les pièces soient propres et exemptes de tout contaminant avant et pendant le traitement thermique. Le soufre, le phosphore, le plomb et d'autres métaux à bas point de fusion peuvent provoquer des dommages pendant le traitement thermique. Ce type de contamination est également contenu dans les peintures ou stylos de marquage et d'affichage de la température, ainsi que dans les graisses lubrifiantes, les huiles, les carburants et les matériaux similaires. Les carburants doivent avoir une teneur en soufre aussi faible que possible. Le gaz naturel doit contenir moins de 0,1% en poids de soufre. Le mazout de chauffage ayant une teneur maximale en soufre de 0,5% en poids convient également. Les fours électriques sont à privilégier en raison d'un contrôle précis de la température et du manque de contaminants dus au combustible. La température du four doit être réglée entre neutre et légèrement oxydant et ne doit pas changer entre oxydant et réducteur. Les pièces ne doivent pas entrer en contact direct avec les flammes.

Travail à chaud

UNS N07080 doit être travaillé à chaud dans la plage de 1050-1200 ° C (1920-2190 ° F) avec refroidissement rapide ultérieur. Pour les applications spéciales où la résistance à l'endurance est plus focalisée que la résistance au fluage (par exemple les valves), cette fenêtre de température doit être élargie vers le bas afin d'obtenir une microstructure à grains fins. 980 ° C (1796 ° F) ne doit pas tomber en dessous. Les pièces sont placées dans le four chauffé à température de formage à chaud afin de chauffer. Une fois la température égalisée, un temps de rétention d'au moins 60 minutes pour chaque 100 mm d'épaisseur de pièce doit être observé. Après cela, les pièces sont immédiatement retirées et formées pendant la fenêtre de température indiquée. Si une température de 980 ° C (1800 ° F) tombe en dessous, la pièce à travailler doit être chauffée comme décrit ci-dessus, sinon elle serait trop ferme pour un formage à chaud. Un traitement thermique après formage à chaud est recommandé pour l'optimisation des propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion.

Travail à froid

L'UNS N07080 est idéalement formé à froid à l'état recuit en solution. Le matériau a un taux d'écrouissage nettement plus élevé que les aciers inoxydables austénitiques. Ceci doit être pris en compte lors de la conception et de la sélection des outils et équipements de formage et lors de la planification des processus de formage. Un recuit intermédiaire à 1040 ° C (1904 ° F) suivi d'un refroidissement rapide peut être nécessaire à des températures de formage à froid élevées afin de restaurer une formabilité supplémentaire.

Détartrage et décapage

Les matériaux à haute température développent une couche d'oxyde protectrice en service. La nécessité d'un détartrage doit donc être vérifiée lors de la commande. Les oxydes de UNS N07080 et les décolorations dans la zone autour des soudures adhèrent plus fortement que dans les aciers inoxydables. Le meulage à l'aide de bandes abrasives extrêmement fines ou de disques de meulage est recommandé. Les décolorations causées par le meulage (brûlure de meulage) doivent être évitées. Si un décapage doit être effectué, les temps de décapage (comme pour tous les matériaux à haute température) doivent être courts, car ils peuvent sinon être soumis à une attaque de corrosion intercristalline. De plus, la température de la ligne de décapage doit être vérifiée. Avant le décapage dans des mélanges d'acide nitrique et fluorhydrique, les couches d'oxyde denses doivent être détruites par grenaillage ou broyage, ou prétraitées dans des bains de sel.

Usinage

Alors que l'UNS N07080 à l'état recuit par la solution est plus facile à traiter et que la pression sur les outils est moindre, une meilleure qualité de surface est obtenue à l'état durci. Les meilleurs résultats en termes de qualité de surface et de précision dimensionnelle du produit fini sont obtenus par un prétraitement avant durcissement et par une finition à l'état durci. Pour des raisons de tendance accrue au durcissement par rapport aux aciers inoxydables austénitiques faiblement alliés, une vitesse de coupe inférieure doit être sélectionnée et l'outil de coupe doit rester engagé à tout moment. Une profondeur de copeaux adéquate est importante pour couper en dessous d'une zone préalablement durcie par usinage.

Le Nimonic 80A doit être entièrement traité thermiquement pour toutes les opérations d'usinage. La dureté élevée du matériau dans cette condition (250-350 HV) nécessite l'utilisation de techniques d'usinage rigoureuses.

Soudage

La feuille UNS N07080 est facilement reliée par l'un des procédés de soudage par résistance. Le soudage par fusion par des procédés conventionnels tels que TIG ou MIG (transfert par immersion ou pulsé) est satisfaisant pour des épaisseurs de section jusqu'à environ 5 mm (0,2 pouce). Au-dessus de cette épaisseur, une micro-fissuration peut se produire dans la soudure et la zone affectée par la chaleur.

Le soudage par faisceau d'électrons, le frottement, l'inertie et le soudage bout à bout ont tous été utilisés avec succès pour des épaisseurs supérieures à 5 (0,2 pouce).

Les précautions normales pour le soudage des alliages de nickel doivent être observées et le soudage doit être effectué sur un matériau traité en solution. Un traitement thermique après soudage est nécessaire pour obtenir des propriétés optimales.

TRAITEMENT THERMIQUE

En général, le traitement thermique de l'UNS N07080 comprend trois étapes:

(1) Recuit de solution à 1050-1080 ° C (1922 - 1976 ° F) pendant 8 heures suivi d'un refroidissement à l'air.

(2) Recuit stabilisant à 840-860 ° C (1544 - 1580 ° F) pendant 24 heures suivi d'un refroidissement à l'air.

(3) Recuit de durcissement par vieillissement à 690-710 ° C (1274 - 1310 ° F) pendant 16 heures suivi d'un refroidissement à l'air.

Le recuit stabilisant est utilisé pour éliminer spécifiquement les carbures aux joints de grains. Les précipités γ'augmentant particulièrement à haute résistance sont générés lors du durcissement ultérieur. Pour les applications où la résistance à l'endurance est focalisée au lieu de la résistance au fluage (par exemple les valves), le recuit de la solution doit se produire dans la plage de température de 1010-1050 ° C (1850–1922 ° F) afin de contrer toute formation de grains grossiers qui serait préjudiciable à cette application. Les propriétés mécaniques peuvent être spécifiquement ajustées dans une large gamme grâce à des variations des paramètres de formage et de traitement thermique. Pour chaque traitement thermique, le matériau doit être inséré dans le four déjà chauffé jusqu'à la température de recuit et les informations mentionnées dans le chapitre «Chauffage» doivent être respectées.

SPÉCIFICATION STANDARD

Tige, barre, fil et forgeage

BS 3076

BS HR 1

BS HR 601

ASTM B637 / ASME SB637

AECMA PrEn 2188/2189/2190/2396/2397

AIR 9165-37

DIN 17240

DIN EN 10090

Plaque, feuille et bande

BS HR 201

AECMA PrEn 2191

DIN 17742

DIN EN 10302

ISO 6208

Tuyau et tube

BS HR 401

AVANTAGE COMPÉTITIF:

(1) Plus de 50 ans d'expérience dans la recherche et le développement d'alliages haute température, d'alliages résistants à la corrosion, d'alliages de précision, d'alliages réfractaires, de matériaux et de produits en métaux rares et en métaux précieux.
(2) 6 laboratoires clés de l'État et centre d'étalonnage.
(3) Des centaines de technologies de brevets.

(4) Granulométrie moyenne 9 ou plus fine.

TERME D'AFFAIRES