NC6949 Plaque Nimonic C-263

Plaques Nimonic C-263 Description

Les plaques de Nimonic C-263 présentent une microstructure γ-austénitique renforcée par 25-30 vol% de précipités γ' (Ni₃[Al, Ti], 20-50 nm de diamètre) après traitement en solution (1150°C) et vieillissement (800°C/8h). Les joints de grains sont ornés de carbures M₂₃C₆ discontinus (<1 vol%), tandis que les carbures MC intragranulaires (riches en Ti/Mo) assurent un durcissement par dispersion. L'alliage présente un comportement mécanique fortement anisotrope : lalimite d'élasticité dans le sens du laminage(∥RD) atteint 750-850 MPa (contre 650-700 MPa dans le sens transversal) en raison de la texture〈110〉.

Les propriétés thermomécaniques comprennent la dilatation thermique en fonction de la direction(∥RDCTE : 14,2 μm/m-°C, ⊥RD: 14,9 μm/m-°C à 20-800°C) et la conductivité thermique(∥RD: 12,1 W/m-K, ⊥RD: 10,8 W/m-K à 500°C). La résistance au fluage découle des contraintes de cohérence γ', supportant une contrainte >100 MPa à 800°C pendant 100 heures sans fluage tertiaire. La cinétique d'oxydation suit une échelle parabolique (kₚ=3×10-¹⁴ g²/cm⁴-s à 900°C) via des écailles adhérentes de Cr₂O₃ dopées avec TiO₂.

Les caractéristiques de surface présentent une rugosité contrôlée (Ra ≤1,6 μm pour le laminé à froid, ≤3,2 μm pour le laminé à chaud) et des zones d'appauvrissement en chrome <0,3 μm après décapage. Sur le plan électrochimique, les films passifs présentent une impédance élevée (>10⁶ Ω-cm²) dans 3,5% de NaCl à 600°C, avec des potentiels de piqûre >+800 mV_SCE. L'instabilité de phase commence à 900°C : la formation de phase σ dépasse 0,3 vol% après 1 000 heures, ce qui réduit la résistance aux chocs de 35%. La résistance à la fatigue à 800°C reste >300 MPa (10⁷ cycles) en raison de l'homogénéisation du glissement à médiation γ, tandis que les contraintes résiduelles dues au laminage sont contrôlées en dessous de 15% de la limite d'élasticité par un recuit de détente. La dégradation est dominée par le coarsening γ' (>100 nm) au-dessus de 850°C, accélérant la montée des dislocations.

Applications des plaques de Nimonic C-263

Les plaques de Nimonic C-263 sont utilisées dans des environnements thermomécaniques extrêmes exigeant une synergie de résistance à haute température, de résistance à l'oxydation et de fabricabilité. Elles sont principalement utilisées dans les chambres de combustion et les revêtements de postcombustion de l'aérospatiale, où le durcissement par γ'-précipitation permet de maintenir une résistance au fluage de >100 MPa à 800°C tout en résistant à la fatigue thermique lors des cycles thermiques rapides. Le rapport Al/Ti contrôlé de l'alliage permet une fabrication soudée sans fissuration par déformation, ce qui est essentiel pour les assemblages complexes de sections chaudes de turbines à gaz.

Dans le domaine de la production d'énergie, ces plaques forment des conduits de transition et des joints de chambre de combustion dans les turbines terrestres (service à 815-870°C), en tirant parti de la stabilité de l'écaille d'oxyde de chrome (constante de vitesse paraboliquekₚ=3×10-¹⁴ g²/cm⁴-s à 900°C) pour résister à la dégradation due à l'oxydation-carburation. Pour les usines ultra-supercritiques avancées (A-USC), ils construisent des collecteurs de chaudières et des conduites de vapeur fonctionnant à 700-750°C sous une pression de 35 MPa, où le renforcement par solution solide de cobalt conserve une limite d'élasticité de >450 MPa après 100 000 heures.

Les applications industrielles comprennent les cuves de réacteurs catalytiques dans le traitement pétrochimique (résistant à la sulfuration à 750°C), les plaques d'échangeurs de chaleur pour les systèmes de saumure géothermiques (résistant à la corrosion H₂S/CO₂ à 300°C) et les revêtements de confinement dans le retraitement du combustible nucléaire (immunisés contre l'oxydation de l'acide nitrique sous irradiation gamma). L'état de surface des plaques laminées à froid (Ra ≤1,6 μm) garantit l'intégrité de l'étanchéité dans les systèmes sous pression, tandis que la dilatation thermique anisotrope (14,2 μm/m-°C ∥RDcontre 14,9 μm/m-°C ⊥RD) est compensée dans les agencements soudés grâce à des protocoles de préchauffage adaptés.

Les utilisations émergentes comprennent les systèmes de protection thermique des véhicules hypersoniques (endurant un chauffage aérodynamique de 900°C) et le blindage de la première paroi des réacteurs de fusion, exploitant la tolérance aux dommages causés par les radiations de l'alliage (>50 dpa de flux de neutrons). La performance est validée sous cyclage thermique (600°C→ température ambiante, >10⁴ cycles) avec <5% de perte de ténacité à l'impact due à la stabilité du précipité γ'.

Emballage des plaques de Nimonic C-263

Nos produits sont emballés dans des cartons personnalisés de différentes tailles en fonction des dimensions du matériau. Les petits articles sont solidement emballés dans des boîtes en PP, tandis que les articles plus volumineux sont placés dans des caisses en bois personnalisées. Nous veillons à respecter scrupuleusement la personnalisation de l'emballage et à utiliser des matériaux de rembourrage appropriés afin d'assurer une protection optimale pendant le transport.

Emballage : Carton, caisse en bois ou sur mesure.

Veuillez consulter les détails de l'emballage fournis à titre de référence.

Processus de fabrication

1.bref processus de fabrication

2. Méthode d'essai

(1)Analyse de la composition chimique - vérifiée à l'aide de techniques telles que GDMS ou XRF pour garantir la conformité aux exigences de pureté.

(2)Essai des propriétés mécaniques - Comprend des essais de résistance à la traction, de limite d'élasticité et d'allongement pour évaluer les performances du matériau.

(3)Contrôle dimensionnel - Mesure de l'épaisseur, de la largeur et de la longueur pour s'assurer du respect des tolérances spécifiées.

(4)Contrôle de la qualité de la surface - recherche de défauts tels que des rayures, des fissures ou des inclusions par un examen visuel et ultrasonique.

(5)Essai de dureté - Détermination de la dureté du matériau pour confirmer l'uniformité et la fiabilité mécanique.

Veuillez vous référer aux procédures d'essai SAM pour des informations détaillées.

Plaques Nimonic C-263 FAQs

Q1. Quelle est la température maximale de service continu qui permet d'éviter un grossissement γ' important ?

Les précipités γ' conservent une taille optimale inférieure à 50 nm en dessous de 850°C ; une exposition prolongée au-dessus de cette température accélère le grossissement (>100 nm après 1000 heures), réduisant la résistance au fluage de 25-30%. Pour un service à >850°C, limiter les durées à <500 heures.

Q2. Comment les cycles thermiques de soudage affectent-ils la microstructure vieillie ?

Les températures HAZ supérieures à 1 020°C (γ' solvus) dissolvent les précipités. Lors du refroidissement, la reprécipitation induit une fissuration par déformation à moins que :

Température inter-passage <100°C

Le vieillissement post-soudage 800°C/8h restaure 95% de la résistance HAZ.

Q3. Existe-t-il des paramètres d'usinage spécifiques pour éviter l'écrouissage ?

Oui :

Tournage : Outils en carbure, vitesse de 25-35 m/min, avance ≥0,15 mm/tour.

Perçage : Angle de pointe de 70°, perçage tous les 2× le diamètre

Le liquide de refroidissement doit être exempt de soufre pour éviter l'initiation de la corrosion sous contrainte.

Informations connexes

1)Méthodes de préparation courantes

Les plaques Nimonic C-263 sont fabriquées par un procédé thermomécanique intégré qui commence par la fusion par induction sous vide (VIM) de nickel électrolytique de haute pureté, de pastilles de chrome, de granulés de cobalt, de poudre de molybdène et d'alliages maîtres aluminium-titane sous atmosphère d'argon pour atteindre des objectifs de composition précis (Ni-bal., Cr-20±0,5 %, Co-20±0,5 %, Mo-6±0,2 %, Ti-2,2±0,1 %, Al-0,4±0,1 %). L'alliage fondu subit un affinage secondaire par refonte sous laitier électrolytique (ESR) ou par refonte à l'arc sous vide (VAR) pour réduire les éléments interstitiels (O≤30 ppm, N≤80 ppm) et éliminer la macroségrégation. L'homogénéisation à 1200°C pendant 12-24 heures dissout les carbures primaires, après quoi le lingot est forgé à chaud à 1150-1200°C avec une réduction minimale de 5:1 pour briser la structure telle qu'elle a été coulée. Le laminage à chaud se déroule dans la plage de stabilité γ-austenite (1100-1150°C), en réduisant progressivement l'épaisseur de 300 mm à 3-100 mm à travers des laminoirs inversés, en utilisant des taux de déformation contrôlés (0,05-0,5 s-¹) pour prévenir la fissuration des bords due aux zones de ségrégation de l'aluminium et du titane.

Le traitement en solution à 1150±10°C pendant 2-4 heures par 25 mm d'épaisseur dissout les précipités γ' et les carbures M₂₃C₆, suivi d'une trempe rapide à l'eau pour retenir la solution solide sursaturée. Le laminage à froid applique une réduction d'épaisseur de 20 à 50 % via des broyeurs tandem pour des tôles ≤10 mm, générant une forte texture〈110〉∥dans le sens du laminageet des densités de dislocation >10¹⁴ m-². Un recuit intermédiaire en solution à 1150°C rétablit l'ouvrabilité après une réduction de 30 à 40 %. Le vieillissement final utilise un protocole en deux étapes : le vieillissement primaire à 800±10°C pendant 8 heures précipite de fins γ' (Ni₃[Al, Ti], 20-50 nm, 25-30 vol%), suivi d'un vieillissement secondaire à 700±10°C pendant 16 heures pour stabiliser les carbures M₂₃C₆ des joints de grains sans compromettre la cohérence des γ'. Le contrôle critique de la microstructure comprend un refroidissement rapide à 750-950°C (<15 minutes d'arrêt) pour supprimer la formation de phases topologiquement proches (TCP) (σ, μ) et des maintiens isothermes à 850°C pour dissoudre les phases de Laves. La finition de surface implique un ponçage à bande abrasive (Ra ≤1.6 μm pour les laminés à froid) ou un décapage dans des solutions HNO₃/HF (laminés à chaud), tandis que la validation non destructive utilise des tests ultrasoniques (défauts internes >1,5 mm), un contrôle par courants de Foucault (défauts de surface >100 μm) et une vérification métallographique de la distribution des γ' par microscopie électronique à balayage. La qualification des performances thermomécaniques comprend des essais de rupture sous contrainte (>100 MPa à 800°C/100h) et une évaluation de l'impact Charpy V-notch (>40 J à 20°C).