Nimonic Alloy 80A ist eine ausscheidungshärtbare Nickel-Chrom-Superlegierung, die für dauerhafte Hochtemperaturfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit bis zu etwa 815°C (1500°F)Es wird häufig für Teile von Gasturbinen, Hochtemperatur-Verbindungselemente und nukleare Komponenten verwendet, bei denen ein niedriger Kobaltgehalt und eine ausgezeichnete Kriechfestigkeit erforderlich sind.
Was ist Nimonic 80A?
Nimonic 80A ist eine knetbare, aushärtbare Nickel-Chrom-Legierung, die durch Zusätze von Titan und Aluminium (und geringen kontrollierten Kohlenstoff) verstärkt wird. Sie wurde für Bauteile entwickelt, die unter Dauerbelastung bei erhöhten Temperaturen arbeiten, und bietet ein ausgewogenes Verhältnis von Zugfestigkeit, Kriechbruchbeständigkeit und Oxidationsstabilität im Einsatzbereich von 500-815 °C. Der Werkstoff wird in vakuumraffinierter und konventioneller Schmelze hergestellt und in Form von Stangen, Stäben, Platten, Draht und Schmiedestücken geliefert.
Wichtige Materialeigenschaften
Nachfolgend sind die allgemein angegebenen technischen Eigenschaften für den zustandsabhängigen Zustand (Aushärtung) aufgeführt. Die Zahlen variieren je nach Wärmebehandlung und Produktform - für die Abnahmeprüfung bei der Beschaffung sind die Datenblätter der Materiallieferanten heranzuziehen.
Eigentum | Typischer Wert (ausgehärtete/geglühte Bereiche) |
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Dichte | ≈ 8,19 g/cm³ (≈ 0,296 lb/in³) |
Zugfestigkeit (UTS) | ~650-820 MPa je nach Zustand (Blatt/Stab/Alter) |
Streckgrenze (0,2% proof) | ~350-430 MPa (wärmebehandelte Varianten) |
Kriech-/Bruchfähigkeit | Ausgelegt für Langzeitbelastung bei bis zu ≈815°C (1500°F); ausgezeichnete Kriechbeständigkeit im Vergleich zu vielen Ni-Basis-Legierungen seiner Zeit. |
Schmelz-/Solidusbereich | ~1320-1365°C (typischer gemeldeter Bereich) |
Spezifische Schwerkraft | ≈ 8.1-8.2 |
Oxidationsbeständigkeit | Gut bei hohen Temperaturen; wird in Turbinen- und Abgasumgebungen verwendet. |
Hinweis: Die Eigenschaftstabellen der Hersteller (Special Metals, Carpenter, Smiths usw.) enthalten detaillierte temperaturabhängige Kriech- und Berstdiagramme. Verwenden Sie für Konstruktionsberechnungen stets die zertifizierten Prüfdaten des Lieferanten.
Chemische Zusammensetzung (typisch / annähernd - Gew. %)
Die folgende Tabelle enthält typische Zusammensetzungsgrenzen, die in Produktdatenblättern und Normen verwendet werden. Überprüfen Sie immer die Werkszertifikate für die von Ihnen gekaufte Charge.
Element | Typisch (Gew. %) - Nimonic 80A (UNS N07080) |
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Nickel (Ni) | ~50.0-60.0 (Hauptbilanz) |
Chrom (Cr) | ~19-21 |
Titan (Ti) | ~2.5-3.0 (Verstärkung des Niederschlags) |
Aluminium (Al) | ~1.0-1.6 (γ′ früher) |
Kohlenstoff (C) | ~0.06-0.15 (kontrolliert) |
Eisen (Fe) | ≈ 6-8 (Rest) |
Mangan (Mn), Silizium (Si), Schwefel (S), Phosphor (P) | Spuren bis hin zu geringen Restmengen gemäß Spezifikationsgrenzen. |
(Wenn Ihre Beschaffung exakte EN/ASTM-Grenzwerte erfordert, fordern Sie zur Bestätigung die Standard-Werksspezifikation/den Materialprüfbericht an).
Normen und Spezifikationen
Häufige Querverweise auf Bezeichnungen, die Sie in Unterlagen und Bestellungen finden:
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UNS N07080 (United States Numbering System).
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W. Nr. 2.4952 / 2.4631 (Europäische/Werkstoffnummern sind in den Werkstoffblättern der Lieferanten angegeben).
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ASTM B637 wird häufig für geschmiedete/gewalzte Produkte verwendet (prüfen Sie die genaue Produktform und die Spezifikationsklausel).
Typische Anwendungen und warum sich Ingenieure für 80 A entscheiden
Praktische Anwendungsbereiche:
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Komponenten für Gasturbinen (Klingen, Scheiben, Ringe für bestimmte kobaltarme Ausführungen).
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Hochtemperatur-Verbindungselemente und -Schrauben die ein geringes Kriechen bei erhöhten Temperaturen erfordern.
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Innere Halterungen und Rohrhalterungskomponenten für nukleare Dampferzeuger wo niedrige Kobaltwerte vorteilhaft sind.
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Auslassventile und heiße Federn in Nischen der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie, die eine dauerhafte Rückfederung erfordern.
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Druckgusseinsätze und -kerne aufgrund der Kombination von Warmhärte und Oxidationsbeständigkeit.
Konstrukteure wählen 80A, wenn eine ausscheidungshärtbare Ni-Cr-Legierung mit guter Langzeit-Kriechbeständigkeit und relativ geringem Kobaltgehalt erwünscht ist.
Ist NIMONIC 80A besser als Inconel 625?
Kurzer praktischer Vergleich:
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Inconel 625 ist eine Nickel-Chrom-Molybdän-Niob-Legierung, die für Korrosionsbeständigkeit (Lochfraß, Chlorid) und hohe Festigkeit ohne Ausscheidungshärtung optimiert ist; sie wird häufig eingesetzt, wenn Korrosionsbeständigkeit in aggressiven Umgebungen im Vordergrund steht.
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Nimonic 80A ist ausscheidungshärtbar (Ti/Al) und auf Hochtemperatur-Zug- und -Kriechleistung bei Dauertemperaturen von bis zu ~815°C abgestimmt; es wurde für Kriechfestigkeit und Turbinenbetrieb entwickelt.
Faustformel: Wählen Sie 80A für Hochtemperatur-Strukturteile und Federn, bei denen Kriechbeständigkeit und ein niedriger Kobaltgehalt erforderlich sind; wählen Sie 625 für schwere Korrosionsumgebungen oder wenn geschweißt, Festigkeit in fester Lösung ohne Alterung bevorzugt wird. Bei direkter Substitution sind stets die mechanischen Eigenschaften bei Betriebstemperatur und die Umweltbelastung zu prüfen.
Was entspricht der Legierung 80A?
Gemeinsame Querverweise/Äquivalente, die von Lieferanten und Werken bereitgestellt werden:
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UNS N07080
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W. Nr. 2.4952 / 2.4631 (je nach Art der Quelle/des Dokuments).
Einige Hersteller bieten eigene oder annähernd gleichwertige Sorten an (z. B. GH4080A in chinesischen Katalogen) - die Gleichwertigkeit muss jedoch durch chemische Grenzwerte und mechanische Daten bestätigt werden.
Wärmebehandlung und Alterung
Nimonic 80A erhält seine Hochtemperatureigenschaften durch eine Lösungsbehandlung mit anschließender kontrollierter Alterung zur Ausscheidung von γ′ (Ni₃(Al,Ti))-Partikeln.
Typische Zeitpläne, die in den Datenblättern der Lieferanten angegeben sind (zur Veranschaulichung; verwenden Sie das Werksblatt für die Garantiebedingungen):
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Lösung behandeln: ~1080-1150°Can der Luft abkühlen (die genaue Zeit hängt von der Produktform ab).
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Alterung/Ausfällung: allgemein 700-850°C für mehrere Stunden (Kombinationen wie 8 Stunden bei 1080°C und dann 16 Stunden bei 700°C werden in den Herstellerbeispielen genannt).
Geschweißte Baugruppen erfordern in der Regel eine Lösungsbehandlung und eine Alterung nach dem Schweißen, um die Kriechfähigkeit wiederherzustellen; bei einigen Feinblechprodukten werden in der Produktion schnelle Zwischenglühzyklen verwendet. Für genaue Zyklen und mechanische Ergebnisse konsultieren Sie das technische Merkblatt des Werks.
Unterschied zwischen Nimonic 80A und Nimonic 90
Kurz und bündig:
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Nimonic 90 ist eine spätere Entwicklung mit einem anderen Legierungsgleichgewicht (oft höhere Festigkeit und veränderte γ′-Chemie) und wird manchmal für neuere Turbinenkonstruktionen und Kriechleistung bei höheren Temperaturen bevorzugt. 80A war historisch gesehen der Vorgänger von 90 und wird nach wie vor in älteren und bestimmten kobaltarmen Nuklearkomponenten eingesetzt. Für eine direkte technische Substitution sind sowohl die Zusammensetzung als auch die Kriech-/Bruchtabellen des Lieferanten zu prüfen.
Hinweise zu Fertigung, Schweißen und Bearbeitbarkeit
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Heiße Arbeit: empfohlener Warmarbeitsbereich ≈ 1050-1200°CWarmumformung und Strangpressen sind üblich.
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Kalte Arbeit: begrenzt - es kommt zu einer Kaltverfestigung, und eine anschließende Wärmebehandlung ist erforderlich, um die Eigenschaften wiederherzustellen.
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Schweißen: WIG/MIG-Verfahren werden mit angepassten Schweißzusätzen verwendet; das empfohlene Verfahren umfasst häufig Lösungsglühen und Aushärten, um das Kriechverhalten des Grundmetalls wiederherzustellen. Filetier-/Schweißverfahren müssen den Spezifikationen für qualifizierte Schweißverfahren entsprechen.
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Bearbeitbarkeit: mäßig; besser als einige Guss-Superlegierungen, aber langsamer als nichtrostende Stähle - typische Schnittgeschwindigkeiten und Kühlmittelstrategien sollten den Empfehlungen des Lieferanten folgen.
Hinweis auf Größe und Gewicht
Nachstehend finden Sie eine vereinfachte Referenz für gängige Stab- und Plattenformen. Für die Abschätzung der Konstruktionsmasse sind die genauen gemessenen Abmessungen zu verwenden.
Formular | Typische verfügbare Größen | Ungefähre Dichte (gebraucht) |
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Rundstab | Ø 6 mm - Ø 150 mm (metrisch) und kundenspezifische Schmiedestücke | 8,19 g/cm³ |
Platte/Blech | 0,5 mm - 25 mm+ (auf Bestellung geschnitten) | 8,19 g/cm³ |
Draht/Stab | Kaltgezogene Drähte in Federgüten | 8,19 g/cm³ |
Beispiel für eine schnelle Gewichtsregel: 1 m Rundstahl Ø20 mm ≈ 2,58 kg (unter Verwendung der Dichte 8,19 g/cm³). Für genaue Massenlisten erstellen Sie CAD-Stücklisten und fordern Sie zertifizierte Werksprüfberichte an.
Nimonic 80A Preis 2025 (USD / kg)
Region | Typische Lieferformen | Vorläufige Preisspanne 2025 (USD/kg) | Anmerkungen / Vorbehalte |
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China (Fabrik / Export) | Stangen, Stäbe, Platten, Schmiedestücke (Werkslose) | US$30 - 50 / kg | Typische Fabrikangebote von chinesischen Mühlen/Handelshäusern für kleine bis mittelgroße Partien; Überprüfung von MTC und Verarbeitung. |
China - Online-/Marktplatz-Angebote | Kleinteile, Muster, Zuschnitte | US$15 - 46 / kg (Plattform/Notierungspreise) | Viele Angebote auf B2B-Plattformen; niedrige Zahlen spiegeln oft Musterstücke, nicht vakuumverpackte Produkte oder ungeprüfte Angebote wider - verlangen Sie immer Mühlenzertifikate. |
Europa (Hersteller/Vertreiber) | Platten, Stangen, bearbeitete Schmiedestücke | US$50 - 120 / kg | Breite Spanne: hängt von der Zertifizierungsstufe, der Zertifizierungsstelle und der Form ab. Zertifiziertes Material aus der EU befindet sich in der Regel in der oberen Hälfte. |
Nordamerika (Vertriebshändler / zertifiziertes Lager) | Rundstahl, Bleche, für die Luft- und Raumfahrt/Nuklearindustrie zugelassene Teile | US$85 - 130 / kg | Für Händlerbestände und kleine zertifizierte Chargen gibt es Prämien (Inspektion, Chargenprüfung, kleine MOQ). |
Luft- und Raumfahrt/Nuklearindustrie/zertifizierte Kleinserien (weltweit) | Kleine Chargen mit vollständiger Rückverfolgbarkeit und Prüfung | US$100 - 180+ / kg (projektabhängig) | Höchste Prämien, wenn EN/AS/AMS/3.2/3.1-Zertifikate, NDT und maßgeschneiderte Wärmebehandlungsberichte erforderlich sind. |
Wichtige Hinweise
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Diese sind indikative Spannen für die Budgetierung. Die endgültigen Preise hängen von der Legierungszusammensetzung, den Marktzuschlägen, der Produktform, dem Zertifizierungsgrad, der Menge und den Zahlungs- und Versandbedingungen ab.
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Überprüfen Sie die Zertifikate: Viele sehr niedrige Online-Angebote enthalten keine ordnungsgemäßen Werksprüfzeugnisse (MTC). Fordern Sie bei kritischen Einkäufen immer die UNS/EN-Bezeichnung und MTC (EN 10204 3.1 / 3.2) an.
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Zertifizierung und Rückverfolgbarkeit kosten mehr: Luft- und Raumfahrt-, Nuklear- oder AMS-spezifiziertes Material wird wesentlich teurer sein als industrielles Standardmaterial.
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Das Auftragsvolumen ist wichtig: Die Kosten pro Kilogramm sinken mit der Tonnage; bei Bestellungen von kleinen Proben oder Zuschnitten kann sich der Preis pro Kilogramm im Vergleich zu Bulkware verdoppeln oder verdreifachen.
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RFQ-Details verwenden: Geben Sie bei Angebotsanfragen UNS N07080 (oder W.-Nr./EN-Querverweis), den gewünschten Wärmebehandlungszustand, die Abnahmeprüfungen, die Menge und den Bestimmungshafen an - so lassen sich zweideutige oder irreführende Preise vermeiden.
Lieferung, Lieferzeiten, Qualitätssicherung - MWAlloys-Vorschlag
MWAlloys liefert Nimonic 80A-Stangen, -Stäbe, -Bleche und -Schmiedestücke aus unserem chinesischen Produktionsnetzwerk. Die wichtigsten Punkte, die wir für globale Käufer bieten:
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Werkspreis: 100% Werksdirektangebote für Standardformen und OEM-Lose.
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Lagerbestand & schneller Versand: Wir halten einen rotierenden Bestand an gängigen Durchmessern und Plattengrößen vor; die typischen Lieferzeiten für lagerhaltige Artikel können kürzer sein als beim Kauf über gestaffelte Händler (bei RFQ bestätigen).
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Zertifizierung: Vollständige Werksprüfberichte (chemisch und mechanisch), Rückverfolgbarkeit (UNS / WNR / EN) und Prüfung nach Käuferspezifikation.
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Benutzerdefinierte Verarbeitung: Schmieden, Bearbeitung und Wärmebehandlung/Alterung nach den Plänen des Käufers.
FAQs
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Bei welcher Höchsttemperatur kann Nimonic 80A verwendet werden?
Praktischer Dauerdienst: etwa 815°C (1500°F)Die Bemessungsgrenzen hängen von der Belastung und der gewünschten Lebensdauer ab. -
Ist Nimonic 80A für Federn geeignet?
Ja - es wurde für Hochtemperaturfedern verwendet, bei denen die Alterung die Legierung stärkt und die Rückfederung bei erhöhter Temperatur erhalten bleibt. -
Kann Nimonic 80A geschweißt werden?
Ja; WIG/MIG-Verfahren mit abgestimmtem Schweißzusatz sind üblich, aber eine Lösungsbehandlung und eine Alterung nach dem Schweißen sind oft erforderlich, um eine optimale Kriechfestigkeit zu erreichen. -
Ist 80A strahlungstauglich für die Kernkraft?
Aufgrund seines geringen Kobaltgehalts und seiner akzeptablen Hochtemperaturleistung wurde es für bestimmte Komponenten von Dampferzeugern in Kernkraftwerken verwendet; beachten Sie die Beschaffungsstandards für Kernkraftwerke. -
Was ist der wichtigste Verstärkungsmechanismus?
Gamma-Kalk (γ′)-Ausscheidungen (Ni₃(Al,Ti)), die sich während der Alterung bilden, sorgen für Hochtemperaturfestigkeit. -
Welche Tests sollte ich bei der Lieferung anfordern?
Chemische Analyse, Zugfestigkeit bei Raumtemperatur (und bei Bedarf auch bei höheren Temperaturen), Härte und die entsprechende zerstörungsfreie Prüfung (Röntgen, PT/UT) gemäß Kaufspezifikation. -
Ist Nimonic 80A durch neuere Legierungen ersetzt worden?
Bei einigen Anwendungen können neuere Legierungen (Nimonic 90, Inconel X-750 usw.) Vorteile bieten; bei älteren Konstruktionen oder bei Anforderungen mit niedrigem Kobaltgehalt wird jedoch weiterhin 80A verwendet. -
Wie wirkt sich die Wärmebehandlung auf die Eigenschaften aus?
Lösungsbehandlung + Alterungspläne steuern γ′-Größe und Volumenanteil; längere Alterung oder unterschiedliche Alterungstemperaturen tauschen Festigkeit gegen Duktilität. Die technischen Merkblätter der Werke enthalten spezifische Tabellen. -
Gibt es standardisierte Äquivalente von chinesischen Mühlen?
Die Anbieter geben oft GH4080A oder ähnliche Sorten als gleichwertig an; überprüfen Sie immer die chemischen und mechanischen Grenzwerte. -
Welche Tipps gibt es bei der Beschaffung zur Kostenkontrolle?
Kaufen Sie größere Chargen, akzeptieren Sie Standard-Fertigbearbeitungen oder ziehen Sie Fast-Netto-Schmiedestücke in Betracht; sichern Sie sich zertifizierte Lieferanten und binden Sie den Preis durch Legierungszuschlagsmechanismen.