Aliatge AMS 5608 Haynes 188

L'aliatge Haynes 188 (UNS R30188, grau domèstic GH5188) és un aliatge d'alta-temperatura basat en cobalt reforçat amb una solució típica. Des del seu desenvolupament per part de Haynes International a finals del segle XX, s'ha convertit en un material candidat important per a turbines de gas modernes d'alt rendiment i components calents de motors d'avions avançats a causa de la seva excel·lent resistència a alta-temperatura, una excel·lent resistència a l'oxidació i una bona conformabilitat.

En comparació amb Haynes 25 (L-605), Haynes 188 té una herència i una optimització significativa en el concepte de disseny: conserva el punt de fusió elevat i les característiques d'alta resistència a la fluència dels aliatges basats en cobalt, ajusta la proporció de tungstè, níquel, ferro i altres elements, i introdueix oligoelements com ara l'estabilitat estructural i l'oxidació (La) per millorar l'estructura i la temperatura. resistència. Es considera un dels productes millorats de Haynes 25 a la indústria.

Composició química de Haynes 188 i altres aliatges Haynes

Propietats físiques

• Densitat: aproximadament 8,3 g/cm³, que indica una gravetat específica relativament alta.
• Coeficient d'expansió tèrmica: aproximadament 12,6 × 10⁻⁶ / grau . L'impacte de l'expansió tèrmica s'ha de tenir en compte durant el disseny.
• Conductivitat tèrmica: aproximadament 10,3 W/m·K, que indica una bona conductivitat tèrmica.
• Estabilitat tèrmica: roman estable en ambients d'alta temperatura, oferint una excel·lent resistència a l'oxidació i la corrosió.

Propietats mecàniques

• Limitació de rendiment: normalment oscil·la entre 540 MPa i 1035 MPa, depenent del tractament tèrmic i les condicions de processament.
• Resistència a la tracció: generalment entre 760 MPa i 1300 MPa, també influenciada pels mètodes de tractament i processament tèrmics.
• Elongació: aproximadament del 20% al 30%. Això es pot ajustar mitjançant tractament tèrmic i processament; diferents condicions afectaran el valor d'allargament.
• Duresa: oscil·la entre HV 200 i HV 300 (pot variar segons diferents estàndards i mètodes de prova).

• Treball en calent: a causa de la seva bona plasticitat a temperatures elevades, el treball en calent és un mètode de processament comú per a l'aliatge Haynes 188. Això inclou el laminat en calent, l'extrusió en calent i la forja en calent. Deformant plàsticament l'aliatge a altes temperatures, es poden produir components de les formes desitjades.
• Treball en fred: encara que la plasticitat de l'aliatge Haynes 188 és relativament baixa a temperatura ambient, es poden utilitzar mètodes de treball en fred en determinats casos específics. Aquests inclouen laminació en fred, estirat en fred i forja en fred. En general, es requereix una velocitat de tensió de treball en fred més alta per garantir un comportament de deformació i propietats mecàniques correctes.
• Tractament de la solució: normalment es realitza a temperatures que oscil·len entre aproximadament 1150 graus i 1200 graus. Aquest tractament ajuda a dissoldre les fases de reforç de la solució sòlida de l'aliatge, millorant així la seva plasticitat i tenacitat.
• Tractament d'envelliment: després del tractament amb solució, normalment es requereix un tractament d'envelliment per aconseguir la força i la duresa desitjades. L'envelliment es realitza generalment entre 750 i 950 graus aproximadament, amb la durada en funció de les propietats requerides.
• Mecanitzat: per a components amb formes complexes o requisits d'alta precisió dimensional, sovint s'utilitzen mètodes de mecanitzat com ara tornejat, fresat i trepat. Durant el mecanitzat, s'han de seleccionar els materials d'eina i els paràmetres de tall adequats per garantir l'eficiència del processament i la qualitat de la superfície.
• Soldadura: l'aliatge Haynes 188 es pot unir mitjançant diversos mètodes de soldadura, inclosa la soldadura TIG, la soldadura MIG i la soldadura per arc. Durant la soldadura, és necessari un control acurat dels paràmetres de soldadura, el gas de protecció i l'entorn de soldadura per evitar defectes i oxidació de la soldadura.
• Tractament de superfícies: per millorar la qualitat de la superfície i la resistència a la corrosió dels components d'aliatge Haynes 188, es poden aplicar tractaments superficials com ara sorra, poliment i galvanoplastia.

Xina estàndard

• Q/5B 4002: Tira laminat en fred.
• Q/5B 4003: xapa laminat en fred.
• Q/5B 4014: Condicions tècniques de forja.
• Q/5B 4022: Material de vareta.
• Q/5B 4057: Filferro de soldadura estirat en fred.

Estàndard americà 127

• AMS 5608: Especificació per a placa i cinta.
• AMS 5772: Especificació per a barres i forja.
• AMS 5801: especificació de filferro de soldadura.
• Número UNS: R30188.

• vs. Haynes 25 (L-605): Haynes 188 ofereix un ordre de magnitud millor resistència a l'oxidació i resistència a la corrosió del sulfat per sobre dels 1000 graus. Tanmateix, la seva resistència a la ruptura per tensió és lleugerament inferior a 850 graus.
• vs. Inconel 625: a 980 graus durant 100 hores, Haynes 188 presenta una resistència a la ruptura per tensió aproximadament un 40% més alta i la seva taxa de corrosió en calent és només un terç de la de l'Inconel 625.
• Per a un servei superior a 1100 graus o requisits de fluència superiors: es pot considerar l'aliatge 230 a base de níquel o el Haynes 188 a base de cobalt, però tingueu en compte que la conformabilitat disminueix en aquestes condicions extremes.

• Motor d'aeronau: revestiment de la cambra de combustió, tub de flama, conducte de transició, paret exterior del broquet de reforç, temperatura de treball 980-1100 graus;
• Turbina de gas industrial: coberta final de la cambra de combustió, broquet de la primera etapa, revestiment, sofre en combustió-que conté petroli pesat o entorn a la costa alta en sal;
• Propulsió espacial: broquets de coets d'oxigen líquid/hidrogen líquid, protecció tèrmica d'avantguarda d'avions supersònics, resistent a l'erosió del gas de 1100 graus;
• Forn industrial i intercanvi de calor: tub de radiació de 1000-1150 graus, tapa de mufla, dipòsit de cementació, amb una vida útil de 4-6 vegades més llarga que 310S;
• Energies mèdiques i noves: plaques bipolars de piles de combustible d'alta temperatura, accessoris de sinterització d'ossos artificials d'alta-temperatura, que utilitzen les seves propietats antioxidants i d'inercia biològica.

P1: Què és l'aliatge Haynes 188?
R: Haynes 188 és un superaliatge reforçat de cobalt-níquel-crom-tungstè en solució sòlida. És conegut per una resistència excepcional a altes temperatures, una resistència a l'oxidació excepcional de fins a 1095 graus (2000 graus F) i una excel·lent resistència a la corrosió calenta causada pels dipòsits de sulfat. S'utilitza àmpliament en combustors de turbines de gas, postcombustibles i altres components de secció calenta.

P2: Per què s'afegeix lantà?
R: El lantà refina els límits del gra i millora dràsticament l'adhesió de l'escala protectora d'òxid de crom (Cr₂O₃), millorant la resistència a l'oxidació a llarg termini.

P3: Com funciona a altes temperatures?
R: Haynes 188 manté una força excel·lent fins a ~ 980 graus i pot suportar una exposició a curt termini fins a 1095 graus. La seva resistència a l'oxidació és excepcional fins a ~1150 graus durant períodes curts.

P4: Es pot soldar Haynes 188?
A: Sí. Té una bona soldabilitat mitjançant soldadura TIG (GTAW), MIG (GMAW) i arc. Utilitzeu metall d'aportació coincident (per exemple, AMS 5772 - Haynes 188 RTW™). Gas de protecció: normalment 98% Ar + 2% O₂.

P5: Requereix un tractament tèrmic posterior a la soldadura?
R: En la majoria dels casos, no cal un tractament tèrmic posterior a la soldadura, però és fonamental una gestió acurada de l'entrada de calor per evitar esquerdes.

P6: Com es compara Haynes 188 amb Haynes 25 (L‑605)?
R: Haynes 188 ofereix un ordre de magnitud millor resistència a l'oxidació i resistència a la corrosió del sulfat per sobre dels 1000 graus. Tanmateix, la seva resistència a la ruptura de tensió és lleugerament inferior per sota dels 850 graus.

P7: Com es compara amb Inconel 625?
R: A 980 graus durant 100 hores, Haynes 188 té aproximadament un 40% més de resistència a la ruptura de tensió i la seva taxa de corrosió en calent és només un terç de la de l'Inconel 625.

P8: Quan hauria de triar l'aliatge 230 o un altre aliatge?
R: Per a condicions de servei superiors a 1100 graus o que requereixen una resistència a la fluència més alta, es pot considerar l'aliatge 230 a base de níquel o el Haynes 188 a base de cobalt, però tingueu en compte que la conformabilitat disminueix en aquestes condicions extremes.

Etiquetes populars: aliatge ams 5608 haynes 188, fabricants d'aliatge de la Xina ams 5608 haynes 188