Nimonic PE13.docx

1、Nimonic PE13Nimonic PE13镍基高温合金Nimonic PE13是主要用铬和钼固溶强化的一种含铁量较高的镍基高温合金，具有良好的抗养化和耐腐蚀性能，在900以下有中等的持久和蠕变强度，冷、热加工成型性和焊接性能良好。使用于制造航空发动机的燃烧室部件和其他高温部件，在900以下长期使用，短时工作温度可达1080。【上海奔来金属材料有限公司】供应的主要品种有板材、带材、管材、棒材、锻件、环形件和精密铸件。Nimonic PE13材料牌号 Nimonic PE13Nimonic PE13相近牌号 Nimonic PE13（英国）Nimonic PE13材料的技术标准GJB 195

2、2-1994 航空用高温合金冷轧薄板规范GJB 2612-1996 焊接用高温合金冷拉丝材规范GJB 3020-1997 航空用高温合金环坯规范HB 5494-1992 Nimonic PE13合金冷(轧)拔无缝管HB 5495-1992 Nimonic PE13合金冷轧薄板HB 5496-1992 Nimonic PE13合金圆饼、环坯和环形件HB 5497-1992 Nimonic PE13合金热轧和锻制棒材HB 5498-1992 HNimonic PE13合金冷拉焊丝Q/3B 4074-1994 Nimonic PE13合金冷轧带材技术条件Q/5B 4018-1992 K536合金熔模

3、精密铸件Q/CB 61-1996 航空用Nimonic PE13合金冷加工焊接钢管Nimonic PE13化学成分CCrNiCoWMoAlTiFe0.050.1520.523.0余量0.502.500.201.008.010.00.500.1517.020.0BCuMnSiPS不大于0.0100.501.001.000.0250.015注：B按计算量加入、不分析。Nimonic PE13热处理制度 板材和管材：11301170，快速空冷或水冷；棒材和环形件检验试样：117515，空冷或更快冷却；带材：10651105，快速冷却。Nimonic PE13品种规格与供应状态 供应0.54.0mm的

4、板材，0.050.8mm的带材，外径420mm、壁厚1.02.0mm的管材，直径0.210.0mm的焊丝，直径300mm的棒材和各种直径及壁厚的环形件以及不同形状和尺寸的精密铸件。板材、带材和管材经固溶处理和酸洗后供应，带材也可呈冷轧状态供应；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。Nimonic PE13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。Nimonic PE13应用概况与特殊要求 该合金在国外航空发动机和民用

5、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、Nimonic PE13物理及化学性能Nimonic PE13热性能Nimonic PE13熔化温度范围 129513811。Nimonic PE13热导率/100200300400500600700800900/（W/（m）13.3817.9720.2722.4024.6226.7929.0531.1433.44Nimonic PE13比热容/17100200280408500600700800900c/(J(kg)372.6372.6389.4456.4427

6、.1452.2464.7515.0535.9561.0Nimonic PE13线膨胀系数/201002020020300204002050020600207002080020900/10-6-112.112.513.414.014.314.815.515.816.1Nimonic PE13合金铸件的热扩散率/24100300400500600700800900Q/（10-6m2/S）2.783.063.683.644.364.324.384.915.23Nimonic PE13密度=8.28g/cm31。Nimonic PE13电性能 电阻率见表2-5。 /100200300400500600

7、700800900p/（10-6.M）1.181.201.211.221.241.251.261.271.29Nimonic PE13磁性能 合金无磁性。Nimonic PE13化学性能Nimonic PE13抗氧化性能 合金在空气介质中试验100h后的氧化速率见表/70080090010001100氧化速率/（g/(m2h）0.00230.0600.1170.2000.611Nimonic PE13力学性能Nimonic PE13技术标准规定的性能Nimonic PE13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P0.2/MPab/MPa5/%/MPat/h5

8、/%不小于冷轧薄板冷轧带材冷拔管材棒材环形件精铸件310310310275275200725760690690690380353025303010110-105105-24-2424-8.0-10.010.0-弯曲180弯曲180液压、扩口HBS241HBS241HBS96 0.25mm的带材的室温抗拉强度b725MPa,525%。 精铸件铸态815的b240MPa,512%。经800，50h，空冷处理后HRC24。Nimonic PE13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。Nimonic PE13室温及各种温度

9、下的力学性能Nimonic PE13硬度Nimonic PE13材料技术标准规定的棒材、环形件和铸件的硬度见表3-1。Nimonic PE13固溶温度对冷轧薄板硬度的 表3-22品种/b/MPa5/%子样大小nS-3AB S 板材204005006006507007608159001000725-7055905755605004353502751759573061059558052045536028518010076564062060554547538030019010581069168265558050741532720711535-48464747375062888762176-Nimon

10、ic PE13拉伸性能Nimonic PE13固溶温度（保温1012min）对冷轧薄板拉伸性能的影响见表3-3。表3-33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P0.2b5/%b/MPa5/%b/MPa5/%b/MPa5/%MPa非真空感应加电渣（1.0mm）106511201175421360307861836745404454745660544505669-22123123912910888电弧炉加电渣（1.5mm）11201140116011801200-7797607317287115052575658-314318324330332817862585

11、0- 此为10（%）数据。Nimonic PE13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3-412熔炼工艺品种规格/mm状态/b/MPaP0.2/MPa5/%/%电弧炉加电渣冷轧薄板（1.5）固溶1150，空冷204005006006507007608159001000810691682655580507415327207115388-270241-230222-48464747375062888762-非真空感应加电渣冷轧薄板（1.0）固溶1150，空冷20400500600650700760800886727746706636553454379461276289266256

12、2602512474745425147546940-续表3-4熔炼工艺品种规格/mm状态/b/MPaP0.2/MPa5/%/%非真空感应加电渣冷轧薄板（1.0）固溶1150，空冷8159001000349226121237192-697273-锻材（90方）固溶1180，水冷20500600650730815900799632577546439304249380248241246247224-4951474947737761565041467981圆饼固溶1175，空冷204005006007008158509009501000817751668618566399349275228130387

13、358298290258267256221184110434143456587101111777947444442648996969997环形件固溶1180，水冷20500600650730815900809584531496446346263361237227225223219-55495743447710860545048467181圆棒（d18）固溶1180，水冷20500600650730815900771633609567459333263334212217202212205-5260564842678162565342426678电弧炉熔炼后经非真空感应炉重熔精铸试样铸态20400

14、500650700750815850900466390417302368360380333284-71720242722313119-Nimonic PE13试验温度对棒材、锻件拉伸性能的影响见图3-2。Nimonic PE13试验温度对精密铸件拉伸性能的影响见图3-3。Nimonic PE13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，1.5mm板材供应状态反复弯曲至断裂的次数为1120次。表3-51熔炼工艺品种规格/

15、mm时效规范室温拉伸性能650拉伸性能815拉伸性能/t/hb/MPa5/%/%b/MPa5/%b/MPa5/%/%电弧炉加电渣冷轧板（1.5）700100400800100081485388390241352827-6986186286575049444133333333334390869087-800100400800100086385382481435322732-6286185985884433343132430430429475665862-900100400800100080474574570639343229-58853051047143282324314275294265675

16、46658-非真空感应加电渣冷轧板（1.0）850010020050010008798728608658634632353535-266262272265-889391101-棒材（d18）7005001000200030008348639619223331302335354627-383383373363666268287165717080050010002000873892853272317292515-373373383435174666669续表3-5熔炼工艺品种规格/mm时效规范室温拉伸性能650拉伸性能815拉伸性能/t/hb/MPa5/%/%b/MPa5/%b/MPa5/%/%非

17、真空感应炉重熔母合金浇铸件精铸试样6501005001500300049152048153910967-519-329361-39024192015-34218001005001500300052057958856981066-216-387387-42218152214-3130 时效后高温拉伸也在850下进行。 Nimonic PE13持久和蠕变性能Nimonic PE13高温持久性能Nimonic PE13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3-62品种/1010020050010002000500010000MPa冷轧薄板65070075080085090

18、0400320234170120793002251561056742280200140905635250170115704327225150100603621208130835030-1841106639-168955632-棒材，90mm方坯、环形件650700750800850900-3502601901401053402401801309266305220160110825826019013598684823217012086360402071501057652-1771309264-1571158256-精密铸件6507007508008509004363202301651208830

19、2215150110785827019013596705223416511582604520914510072544018913090654837162110785642-145100705038-注：根据热强参数综合曲线或持久应力-寿命曲线确定。Nimonic PE13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。Nimonic PE13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。N

20、imonic PE13固溶温度对冷轧薄板持久性能的影响见表3-7。Nimonic PE13长期时效后的持久性能见表3-8。 表3-73熔炼工艺固溶处理规范持久性能/t/min冷却方式/MPat/h5/%非真空感应加电渣(1.0mm)10651120117510空冷81511055.680.774.511611775电弧炉加电渣(1.5mm)1120114011601180120012空冷81511049.056.653.551.346.87060503641表3-8熔炼工艺品种规格/mm时效规范650持久性能815持久性能/t/h/MPat/h5/%/MPat/h5/%电弧炉加电渣板材（1.5）7001004008001000294205204203189787178791105250495066646161800100400800100029414812887685960443911037252418666956489001004008001000294133785521614131141103322181361556448续表3-8熔炼工艺品种规格/mm时效规范650持久性能815持久性能/t/h/MPat/h5/%/MPat/h5/%非真空感应加电渣棒材（d18）700500100020003000-