Dans les secteurs de l'aérospatiale et des turbocompresseurs,Inconel 713C (UNS N07713)est réputé pour ses performances exceptionnelles à1800 degrés F (982 degrés).Cependant, il est notoirement difficile à souder et se classe parmi les superalliages à base de nickel-les plus difficiles.
Si vous rencontrez des problèmes avec des composants 713C fissurés ou si vous recherchez des solutions de réparation de moulage, vous n'êtes pas seul.En tant que fournisseur de superalliages de niveau 1, Alliage de Gènepossède une vaste expertise métallurgique et des alliages maîtres de haute-pureté pour vous aider à relever ces défis au maximum.
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Propriétés de soudage de l'alliage Inconel 713C : Guide d'approvisionnement
Propriétés de soudage de l'alliage Inconel 713C : Guide d'approvisionnement
L'Inconel 713C est un superalliage de chrome à durcissement par précipitation-nickel-chrome offrant une excellente résistance au fluage et une stabilité structurelle à des températures allant jusqu'à 1 800 degrés F (980 degrés). Il est couramment utilisé dans les aubes de turbines à gaz et les rotors de turbocompresseurs. Bien qu'il ait une excellente résistance aux températures élevées, sa teneur élevée en aluminium et en titane le rend très sensible à la fissuration, le classant ainsi comme un alliage à faible soudabilité.
Quelles sont les propriétés du matériau Inconel 713C ?
L'Inconel 713C présente une résistance à la corrosion extrêmement élevée. Lors du chauffage, une couche d’oxyde épaisse et stable se forme à la surface, offrant une protection. Ce matériau conserve sa résistance sur une large plage de températures. Cet alliage métallique est particulièrement adapté aux applications avec des températures allant jusqu'à 900 degrés.
1. Présentation du matériau Inconel 713C
| Paramètre | Description |
|---|---|
| Matériel | Inconel 713C (superalliage à base de nickel coulé-) |
| Numéro UNS | UNS N07713 |
| Équivalent chinois | K413 |
| Type de matériau | Alliage moulé(Casting d'investissement uniquement) |
| Mécanisme de renforcement | ′ précipitations(Ni₃(Al,Ti)) |
| Formulaire de produit | Moulages de précision uniquement(NON disponible en barre forgée) |
| Applications typiques | Aubes de turbine coulées, aubes directrices, anneaux de buses, roues de turbocompresseur, pièces moulées de précision à haute-température |
| Température de service maximale | ~950 degrés (1742 degrés F) |
2. Performances de soudage de l'Inconel 713C
Soudabilité :Soudabilité limitée. Il est généralement considéré comme inadapté aux applications structurelles à fortes contraintes-.
Susceptibilité aux fissures :Très sujet à la fissuration à chaud (fissuration de solidification) et à la fissuration-de vieillissement sous contrainte lors du traitement thermique après-soudage.
Limites de réparation :Le soudage est principalement utilisé pour réparer des défauts de surface mineurs, et non pour les connexions structurelles.
Méthode optimale :Le revêtement à l'arc plasma donne de meilleurs résultats en matière de réparation que les méthodes laser, qui introduisent souvent des fissures dans la zone affectée par la chaleur. Le soudage par friction (RFW) peut être utilisé pour assembler le 713C à des matériaux différents tels que l'acier.
Fil de soudure :Le fil de soudage Hastelloy W ou Inconel 92 est généralement utilisé si un soudage est nécessaire.
Performances de soudage de l'Inconel 713C
3. Composition chimique de l'Inconel 713C (en poids)
| Élément | Contenu (%) | Exigence standard | Fonction |
|---|---|---|---|
| Nickel (Ni) | Solde (~70-75) | Équilibre | Élément matriciel ; offre une stabilité à haute-température |
| Chrome (Cr) | 11.0 – 14.0 | 11.0 – 14.0 | Résistance à l'oxydation et à la corrosion |
| Aluminium (Al) | 5.5 – 6.5 | 5.5 – 6.5 | Primaire ′ ancien– forme Ni₃(Al,Ti) |
| Molybdène (Mo) | 3.5 – 5.0 | 3.5 – 5.0 | Renforcement de solutions-solides ; résistance au fluage |
| Niobium (Nb) | 1.5 – 2.5 | 1.5 – 2.5 | Renforcement supplémentaire |
| Titane (Ti) | 0.4 – 1.0 | 0.4 – 1.0 | ′ renforcement (Ni₃(Al,Ti)) |
| Fer (Fe) | Inférieur ou égal à 2,0 | Inférieur ou égal à 2,0 | Élément résiduel |
| Cobalt (Co) | Inférieur ou égal à 1,0 | Inférieur ou égal à 1,0 | Élément résiduel |
| Carbone (C) | 0.05 – 0.15 | 0.05 – 0.15 | Carbure ancien ; résistance aux joints de grains |
| Bore (B) | 0.005 – 0.015 | 0.005 – 0.015 | Renforceur des limites des grains |
| Zirconium (Zr) | 0.05 – 0.15 | 0.05 – 0.15 | Renforceur des limites des grains |
| Manganèse (Mn) | Inférieur ou égal à 0,20 | Inférieur ou égal à 0,20 | Désoxydant |
| Silicium (Si) | Inférieur ou égal à 0,50 | Inférieur ou égal à 0,50 | Désoxydant |
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4. Propriétés physiques de l'alliage Inconel 713C
| Propriété | Valeur | Importance |
|---|---|---|
| Densité | 7,91 g/cm³(0,286 lb/po³) | Calcul du poids |
| Plage de fusion | 1260 – 1315 degrés (2300-2400 degrés F) | Plage de température de coulée |
| Conductivité thermique (20 degrés) | 11.2 W/m·K | Dissipation thermique |
| Conductivité thermique (500 degrés) | ~15.0 W/m·K | Performances à haute-température |
| Coefficient de dilatation thermique (20-100 degrés) | 12,0 × 10⁻⁶/degré | Compatibilité des raccords |
| Coefficient de dilatation thermique (20-800 degrés) | ~14,0 × 10⁻⁶/degré | Conception-haute température |
| Chaleur spécifique (20 degrés) | 450 J/kg·K | Capacité thermique |
| Chaleur spécifique (800 degrés) | ~550 J/kg·K | Capacité thermique à haute-température |
| Module d'élasticité (20 degrés) | ~205 GPa (29,7 × 10⁶ psi) | Rigidité |
| Module d'élasticité (800 degrés) | ~160 GPa (23,2 × 10⁶ psi) | Raideur à chaud |
| Résistivité électrique | 1.30 µΩ·m | – |
| Propriétés magnétiques | Non-magnétique | – |
5. 713Consignes d'approvisionnement en composants soudés C
1, limiter le soudage dans la conception :Évitez les joints soudés dans les zones à forte-contrainte et-température des composants 713C. La fixation mécanique est préférable.
2, définir les normes de réparation :Spécifiez clairement que toute soudure de réparation doit subir des tests rigoureux de ressuage aux rayons X ou fluorescents (FPI) pour identifier les fissures de la zone affectée par la chaleur (ZAT).
3, spécifier le traitement thermique :Le traitement thermique après-soudage (par exemple, un traitement de mise en solution à 2 150 degrés F suivi d'un traitement de stabilisation à 1 700 degrés F) est crucial pour restaurer les performances et réduire les fissures.
4, Envisagez des alternatives :Si une excellente soudabilité est requise, envisagez d'utiliser de l'Inconel 625 (solution-renforcée), bien que sa résistance au fluage soit inférieure à celle du 713C.
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FAQ
Q : Puis-je utiliser le soudage TIG pour réparer une fissure dans une roue de turbine en Inconel 713C ?
A:C'est très risqué. Le soudage TIG entraîne généralement des micro-fissures dans la zone affectée par la chaleur-qui peuvent ne pas être visibles à l'œil nu, mais qui entraîneront une défaillance catastrophique lors d'une rotation à grande vitesse-.
Q : « Incoloy 713C » est-il identique à « Inconel 713C » ?
A:Oui, bien que « Incoloy » et « Inconel » soient des noms commerciaux différents, dans le contexte du 713C, ils font référence au même alliage de coulée à base de nickel- (UNS N07713).
Q : L’utilisation d’un alliage maître de plus grande pureté améliore-t-elle la soudabilité ?
A:Il améliore la « coulabilité » et réduit les inclusions. Une pièce moulée plus propre présente moins de points de concentration de contraintes-, ce qui la rend légèrement plus résiliente aux processus d'assemblage spécialisés tels que le soudage par friction.
