Nimonic PE13文档格式.docx
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焊丝以硬态、半硬态、固熔加酸洗、光亮固溶处理状态成盘交货，也可以直条交货；
棒材和环形件不经热处理交货。
精密铸件于铸造状态供应。
NimonicPE13熔炼与铸造工艺采用电弧炉加电渣或非真空感应炉加电渣重熔工艺。
生产铸件则采用感应炉重熔母合金后浇注于加热的模壳内，浇注速度以快些为好。
NimonicPE13应用概况与特殊要求该合金在国外航空发动机和民用工业中获得了极为广泛的应用，我国主要用于制造燃烧室部件和其他热端部件以及蜂窝结构等。
合金在高温下长期使用后有一定的时效硬化现象。
二、NimonicPE13物理及化学性能
NimonicPE13热性能
NimonicPE13熔化温度范围1295～1381℃[1]。
NimonicPE13热导率
θ/℃
100
200
300
400
500
600
700
800
900
λ/（W/（m·
℃））
13.38
17.97
20.27
22.40
24.62
26.79
29.05
31.14
33.44
NimonicPE13比热容
17
280
408
c/（J（kg·
372.6
389.4
456.4
427.1
452.2
464.7
515.0
535.9
561.0
NimonicPE13线膨胀系数
20～100
20～200
20～300
20～400
20～500
20～600
20～700
20～800
20～900
α/10-6℃-1
12.1
12.5
13.4
14.0
14.3
14.8
15.5
15.8
16.1
NimonicPE13合金铸件的热扩散率
24
Q/（10-6m2/S））
2.78
3.06
3.68
3.64
4.36
4.32
4.38
4.91
5.23
NimonicPE13密度ρ=8.28g/cm3[1]。
NimonicPE13电性能电阻率见表2-5。
p/（10-6Ω.M））
1.18
1.20
1.21
1.22
1.24
1.25
1.26
1.27
1.29
NimonicPE13磁性能合金无磁性。
NimonicPE13化学性能
NimonicPE13抗氧化性能合金在空气介质中试验100h后的氧化速率见表
1000
1100
氧化速率/（g/（m2·
h））
0.0023
0.060
0.117
0.200
0.611
NimonicPE13力学性能
NimonicPE13技术标准规定的性能
NimonicPE13技术标准规定的不同品种的力学性能见表
品种
室温拉伸性能
815℃持久性能
其他性能
σP0.2/MPa
σb/MPa
δ5/%
σ/MPa
t/h
不小于
冷轧薄板
冷轧带材
冷拔管材
棒材
环形件
精铸件②
310
275
725
760②
690
380
35
30①
25
30
10
110
-
105
8.0
10.0
弯曲180°
液压、扩口
HBS≤241
HBS≤96
①δ<
0.25mm的带材的室温抗拉强度σb≥725MPa,δ5≥25%。
②精铸件铸态815℃的σb≥240MPa,δ5≥12%。
经800℃，50h，空冷处理后HRC≤24。
NimonicPE13板材（电弧炉加电渣重熔）供应状态室温拉伸性能的生产检验数据的统计处理结果以及不同温度下拉伸性能的设计许用值见表3-2。
NimonicPE13室温及各种温度下的力学性能
NimonicPE13硬度
NimonicPE13材料技术标准规定的棒材、环形件和铸件的硬度见表3-1。
NimonicPE13固溶温度对冷轧薄板硬度的
表3-2[2]
子样大小n
-3σ
A
板材
20
650
760
815
705
590
575
560
435
350
175
95
730
610
595
580
520
455
360
285
180
765
640
620
605
545
475
190
810
691
682
655
507
415
327
207
115
48
46
47
37
50
62
88
87
176
NimonicPE13拉伸性能
NimonicPE13固溶温度（保温10～12min）对冷轧薄板拉伸性能的影响见表3-3。
表3-3[3]
熔炼工艺
固溶温度/℃
20℃拉伸性能
600℃拉伸性能
815℃拉伸性能
900℃拉伸性能
σP0.2
σb
MPa
非真空感应加电渣（δ1.0mm）
1065
1120
1175
421
307
861
836
745
40①
44①
54①
660
544
56
69
221
231
239
129
108
电弧炉加电渣（δ1.5mm）
1140
1160
1180
1200
779
731
728
711
52
57
58
314
318
324
330
332
81
78
①此为δ10（%）数据。
NimonicPE13合金的不同品种在不同温度下的典型拉伸性能见表3-4。
表3-4[1～2]
品种规格/mm
状态
φ/%
电弧炉加电渣
冷轧薄板（δ1.5）
固溶1150℃，空冷
388
270
241
230
222
非真空感应加电渣
冷轧薄板（δ1.0）
886
727
746
706
636
553
454
379
461
276
289
266
256
260
251
247
45
42
51
54
40
续表3-4
349
226
121
237
192
72
73
锻材（90方）
固溶1180℃，水冷
799
632
577
546
439
304
249
248
246
224
49
77
61
41
79
圆饼
固溶1175℃，空冷
850
950
817
751
668
618
566
399
228
130
387
358
298
290
258
267
184
43
65
101
111
44
64
89
96
99
97
809
584
531
496
446
346
263
361
227
225
223
219
55
60
71
圆棒（d18）
771
633
609
567
459
333
334
212
217
202
205
67
53
66
电弧炉熔炼后经非真空感应炉重熔
精铸试样
铸态
750
466
390
417
302
368
284
7
27
22
31
19
NimonicPE13试验温度对棒材、锻件拉伸性能的影响见图3-2。
NimonicPE13试验温度对精密铸件拉伸性能的影响见图3-3。
NimonicPE13合金长期时效后拉伸性能的变化见表3-5（时效前板材经1150℃固溶，棒材经1180℃固溶，精密试样为铸态）。
冲击性能环形件标准热处理状态的室温冲击韧性平均为aKU=1890kJ/m2。
弯曲性能当弯曲半径5倍于板材厚度时，δ1.5mm板材供应状态反复弯曲至断裂的次数为11～20次。
表3-5[1]
时效规范
650℃拉伸性能
冷轧板（δ1.5）
814
853
883
902
28
698
628
657
343
90
86
863
824
32
598
588
33
34
294
75
804
39
29
530
510
471
23
265
冷轧板（δ1.0）
850①
879
872
860
865
266①
262
272
88①
93
91
棒材（d18）
2000
3000
834
961
922
383
373
363
68
70
873
892
15
74
续表3-5
非真空感应炉重熔母合金浇铸件
1500
491
481
539
9
6
5
329
21
579
569
8
2
16
422
18
14
①时效后高温拉伸也在850℃下进行。
NimonicPE13持久和蠕变性能
NimonicPE13高温持久性能
NimonicPE13板材、棒材于标准热处理状态、精密铸件于铸态的持久强度见表3-6。
表3-6[2]
σ10
σ100
σ200
σ500
σ1000
σ2000
σ5000
σ10000
320
234
170
120
156
140
250
150
36
208
83
168
棒材，90mm方坯、环形件
340
240
92
305
220
160
82
135
98
232
76
177
157
精密铸件
436
165
215
209
145
189
162
38
根据热强参数综合曲线或持久应力-寿命曲线确定。
NimonicPE13板材于1150℃固溶状态的持久应力-寿命曲线见图3-4，棒材、环形件、90mm方坯于1180℃固溶状态的持久应力-寿命曲线见图3-5，精铸件于铸态的持久应力-寿命曲线见图3-6。
NimonicPE13板材于1150℃固溶状态、棒材、环形件、90mm方坯于1180℃固溶状态、精铸件于铸造状态的热强参数综合曲线分别见图3-7～图3-9。
NimonicPE13固溶温度对冷轧薄板持久性能的影响见表3-7。
NimonicPE13长期时效后的持久性能见表3-8。
表3-7[3]
固溶处理规范
持久性能
t/min
冷却方式
空冷
55.6
80.7
74.5
116
117
12
49.0
56.6
53.5
51.3
46.8
表3-8
650℃持久性能
板材（δ1.5）
204
203
148
128
59
133
13
续表3-8
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