AMS 5597 사양(인코넬 718): 기술 데이터, 속성

AMS 5597은 다음을 위한 특정 항공우주 재료 사양입니다. 니켈 합금 718(UNS N07718) 시트, 스트립, 플레이트 형태로 제공됩니다. 이 사양은 상당한 양의 철, 니오븀, 몰리브덴을 함유한 침전 경화성 니켈-크롬 합금을 요구합니다. 엔지니어들은 주로 최대 1300°F(704°C)의 크리프 및 응력 파열에 대한 높은 저항성과 최대 1800°F(982°C)의 산화 저항성이 요구되는 부품에 AMS 5597을 사용합니다. 엠월로이는 이 초합금을 공급하여 중요한 항공우주 및 가스 터빈 부품에 우수한 피로 강도와 용접성을 보장합니다.

AMS 5597 사양에 대한 자세한 개요

니켈 합금 718은 현대 항공 구조 부품의 중추를 구성합니다. AMS 5597이라는 명칭으로 이 소재를 조달하면 AMS 5662(바) 또는 AMS 5596(다른 처리된 포일/시트)과 같은 다른 718 사양과 구별되는 제품을 얻을 수 있습니다. AMS 5597의 가장 큰 특징은 열처리 후에도 배송 상태와 기계적 성능이 유지된다는 점입니다.

이 합금은 금속 매트릭스에 두 번째 상을 침전시키는 열처리 과정을 통해 강도를 높입니다. 니켈-크롬 내에서 니오븀(Nb)과 몰리브덴(Mo) 간의 상호 작용은 연성을 허용할 수 없는 수준으로 감소시키지 않으면서 매트릭스를 강화합니다. MWalloys는 이러한 화학적 균형을 엄격하게 준수하여 모든 시트 또는 플레이트가 극한의 스트레스에서도 예측 가능한 성능을 발휘할 수 있도록 우선순위를 두고 있습니다.

AMS 5597이 항공우주 엔지니어링을 지배하는 이유

설계자들은 다른 초합금과 관련된 균열 문제를 해결하기 때문에 이 사양을 선택합니다. AMS 5597의 시효 경화 반응이 느리기 때문에 가열 또는 냉각 중 자연 경화 없이 어닐링 및 용접이 가능합니다. 이 독특한 특성 덕분에 제조업체는 최종 경화 전에 복잡한 형상으로 제작할 수 있는 복잡한 평면 압연 형태를 제공할 수 있습니다.

AMS 5597의 화학 성분

화학 성분에 따라 부식성 환경과 고압을 견디는 합금의 능력이 결정됩니다. 여기서 니오븀의 존재는 여전히 중요한 요소입니다. 니오븀은 니켈과 결합하여 강화 단계인 감마 이중 프라임(γ'')을 형성합니다.

아래 표에서 MWalloys가 준수하는 정확한 화학 성분 한도를 검토하세요.

표 1: 화학 성분 요구 사항(무게 %)

요소	기호	최소 %	최대 %
니켈(+코발트)	Ni + Co	50.00	55.00
크롬	Cr	17.00	21.00
Iron	Fe	잔액	잔액
니오븀(탄탈륨 포함)	Nb + Ta	4.75	5.50
몰리브덴	Mo	2.80	3.30
티타늄	Ti	0.65	1.15
알루미늄	Al	0.20	0.80
코발트	Co	--	1.00
탄소	C	--	0.08
망간	Mn	--	0.35
실리콘	Si	--	0.35
유황	S	--	0.015

참고: 용접 중 미세 균열을 방지하려면 유황 및 인과 같은 미량 원소를 엄격하게 관리해야 합니다.

기계적 특성 및 성능 데이터

AMS 5597을 구매하려면 기계적 출력에 대한 이해가 필요합니다. MWalloys에서 공급하는 소재는 일반적으로 용액이 어닐링된 상태로 도착합니다. 그러나 이 소재는 침전물이 경화되면 엄격한 표준을 충족하는지 확인하기 위해 성능 테스트를 통과해야 합니다.

다음 데이터는 침전 열처리 후 합금에 대한 최소 요구 사항을 나타냅니다.

표 2: 실온에서의 기계적 특성(침전 경화 후)

속성	미터법 단위	제국 단위
인장 강도(최소)	1241 MPa	180 ksi
항복 강도(0.2% 오프셋)	1034 MPa	150 ksi
2인치 단위의 신장	12%	12%
경도(로크웰 C)	36 HRC(최소)	36 HRC(최소)
경도(브리넬)	331 HB(최소)	331 HB(최소)

고온 기능

이 합금은 작동 온도에서 실패하면 그 가치가 떨어집니다. 1200°F(649°C)에서 AMS 5597은 뛰어난 항복 강도를 유지합니다. 응력 파열 테스트는 일반적으로 재료가 1200°F에서 최소 23시간 동안 100ksi(690MPa)를 견디고 연성이 5%를 초과하는 것을 요구합니다.

AMS 5597의 열처리 프로토콜

올바른 열처리는 부품의 최종 성능을 결정합니다. MWalloys는 고객에게 최대 강도를 달성하기 위해 표준 항공우주 프로토콜을 따르도록 조언합니다.

표준 주기에는 두 가지 주요 단계가 포함됩니다:

1. 솔루션 어닐링: 재료는 1700°F~1850°F(927°C~1010°C)로 가열됩니다. 시간은 플레이트 또는 시트의 두께에 따라 다릅니다. 이 단계에서는 경화 단계를 용해하고 매트릭스를 준비합니다.

2. 강수량 경화(노화):

   • 1325°F(718°C)로 가열하고 8시간 동안 유지합니다.

   • 용광로는 시간당 100°F(55°C)의 속도로 1150°F(621°C)까지 냉각됩니다.

   • 1150°F에서 8시간 동안 보관합니다.

   • 공기 냉각.

이 '더블 에이징' 프로세스는 표 2에 나열된 강도 사양에 필수적인 감마 프라임 및 감마 더블 프라임 단계를 침전시킵니다.

AMS 5596과 AMS 5597: 차이점

AMS 5596과 AMS 5597을 혼동하는 경우가 종종 있습니다. 둘 다 Alloy 718을 참조하지만 입자 크기 요구 사항과 테스트 프로토콜에 따라 적용 범위가 약간 다릅니다.

AMS 5596은 일반적으로 특정 인장 특성 및 응력 파열 기능이 주요 허용 기준인 시트, 스트립 및 호일에 적용됩니다. AMS 5597은 과거에 약간 다른 입자 크기 변화 또는 비회전 부품에 적합한 구매자가 부과한 특정 수정을 허용했습니다. 오늘날 화학 성분은 거의 동일하지만 인증에 따라 용도가 결정됩니다. MWalloys는 완전한 추적성을 보장하므로 품질 관리 부서에서 요청한 정확한 사양을 받을 수 있습니다.

사례 연구: 터빈 수리를 위한 신속한 배포

위치 위치: 미국 오클라호마주 털사

날짜 날짜: 2023년 11월

고객 지역 가스터빈 유지보수 시설

도전 과제:

털사에 있는 한 유지보수 시설이 심각한 가동 중단에 직면했습니다. 발전 터빈의 연소 라이너에 예상치 못한 피로 균열이 발생했기 때문입니다. 원래 OEM 자재를 6주 동안 사용할 수 없었습니다. 가동 중단 시간당 $15,000달러 이상의 비용이 발생했습니다. 즉각적인 제작을 위해 엄격한 AMS 5597 표준을 충족하는 0.125" 두께의 인코넬 718 시트가 필요했습니다.

MWalloys 솔루션:

엠월로이는 당사의 재고에서 정확한 재고를 확인했습니다. 소재가 AMS 5596/5597에 대한 이중 인증을 충족하는지 확인하기 위해 밀 테스트 보고서(MTR)를 확인했습니다. 고객의 제작 시간을 절약하기 위해 워터젯 절단을 사용하여 판재를 대략적인 치수로 가공했습니다.

결과:

자재는 48시간 이내에 털사에 도착했습니다. 고객은 용접과 후속 열처리를 수행했습니다. 설치 후 테스트 결과 크리프 파열 특성이 터빈 제조업체의 요구 사항을 초과하는 것으로 확인되었습니다. 이 발전소는 대체 공급업체가 제공한 예상 일정보다 24일 앞당겨 가동을 재개했습니다.

제작 및 가공 특성

AMS 5597로 작업하려면 전문화된 툴링과 기술이 필요합니다. 합금은 빠르게 경화됩니다.

가공

기존 가공에는 중장비 장비가 필요합니다. 고속 강철 공구는 거의 순식간에 마모됩니다. 엠월로이는 초경합금 공구를 권장합니다. 포지티브 레이크 각도와 날카로운 절삭 모서리는 가공 경화 영역을 줄이는 데 도움이 됩니다. 절삭 공구를 절대로 절삭 부위에 머물게 하지 마십시오. 일정한 이송으로 소재가 유화되는 것을 방지합니다.

용접

용접성은 AMS 5597의 주요 장점입니다. 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW)이 여전히 선호되는 방법입니다. 알루미늄-티타늄 경화 초합금과 달리 AMS 5597의 니오브 경화 메커니즘은 열 영향 영역에서 균열을 지연시킵니다. MWalloys는 접합 효율을 극대화하기 위해 용액 어닐링 상태에서 용접하고 용접 후 전체 에이징 처리를 수행할 것을 권장합니다.

다른 초합금과의 비교

올바른 합금을 선택하려면 옵션을 비교해야 합니다. 아래는 AMS 5597과 MWalloys에서 공급하는 다른 고성능 판재를 비교한 것입니다.

표 3: 니켈 초합금 비교 분석

기능	AMS 5597(합금 718)	AMS 5540(합금 600)	AMS 5599(합금 625)
기본 힘	강수량 경화	견고한 솔루션 강화	견고한 솔루션 강화
최대 서비스 온도	1300°F(704°C)	2150°F(1177°C)	1800°F(982°C)
인장 강도	높음(>180 ksi)	보통(~80ksi)	높음(~120ksi)
용접성	우수	Good	우수
내식성	우수	좋음(산화 초점)	우수(해양/화학)
일반적인 사용	터빈 디스크, 패스너	퍼니스 구성 요소	해수 배관, 배기

품질 보증 및 테스트 방법

MWalloys는 AMS 5597 제품의 무결성을 유지하기 위해 엄격한 테스트 프로토콜을 준수합니다. 모든 배치는 ASTM 및 AMS 표준을 준수하는 테스트를 거칩니다.

• ASTM E8: 금속 재료의 인장 시험에 대한 표준 시험 방법.

• ASTM E21: 금속 재료의 고온 인장 시험에 대한 표준 시험 방법.

• ASTM E139: 크리프, 크리프-파열 및 응력-파열 테스트를 수행하기 위한 표준 테스트 방법.

입자 크기(일반적으로 시트의 경우 ASTM 5 이하)를 검증하고 비금속 개재물이 있는지 확인합니다. 이러한 엄격한 검사 프로세스를 통해 항공기 엔진이나 압력 용기에 MWalloys 소재를 통합할 때 안전 요소가 손상되지 않도록 보장합니다.

시장 애플리케이션

AMS 5597의 다목적성은 제트 엔진 그 이상으로 확장됩니다.

1. 항공우주: 배기 라이너, 케이스 및 계측 부품.

2. 석유 및 가스: 신 가스 저항이 필요한 다운홀 샤프트 및 웰헤드 부품.

3. 원자력 공학: 리액터 코어 구성 요소 및 그리드 스페이서.

4. 극저온학: 저장 탱크 및 패스너. 이 합금은 부서지기 쉬운 많은 페라이트강과 달리 극저온에서도 높은 인성을 유지합니다.

MWalloys를 통한 공급망 관리

이국적인 합금을 소싱하려면 복잡한 글로벌 공급망을 탐색해야 합니다. MWalloys는 이를 단순화합니다. 당사는 다양한 게이지에서 AMS 5597의 전략적 재고 수준을 유지합니다. 얇은 스트립(0.010")부터 후판(2.00")까지, 당사의 재고 관리 시스템은 시장 부족을 예측합니다. 당사는 용융 소스에서 최종 납품까지 완전한 추적성을 제공하며, 이는 항공우주 계약업체에게 타협할 수 없는 요구 사항입니다.

자주 묻는 질문(FAQ)

1. 인코넬 718과 AMS 5597의 차이점은 무엇인가요?

인코넬 718은 합금 화학의 상표명입니다(UNS N07718). AMS 5597은 해당 합금의 형태(시트/스트립/플레이트), 공차 및 성능 요구 사항을 규정하는 특정 기술 표준(항공우주 재료 사양)입니다.

2. AMS 5597은 자성이 있나요?

아니요. 표준 어닐링 및 숙성 상태의 AMS 5597은 비자성입니다. 그러나 심한 냉간 작업이나 극저온에 노출된 후에는 약간의 자기 투과성이 발생할 수 있습니다.

3. AMS 5597을 사용자 지정 모양으로 절단할 수 있나요?

예. MWalloys는 워터젯 및 레이저 절단 기술을 활용하여 그물 모양에 가까운 부품을 제공합니다. 이를 통해 가공 시간과 재료 낭비를 줄일 수 있습니다.

4. AMS 5597과 함께 어떤 용접 필러를 사용해야 하나요?

일반적으로 일치하는 필러 금속이 사용됩니다. AMS 5832(인코넬 718 와이어)는 기본 금속 특성과 일치하는 표준 선택입니다.

5. AMS 5597은 바닷물에서 어떻게 작동하나요?

염화물 이온 응력 부식 균열에 대한 저항성이 우수하지만, 일반적으로 순수한 해양 환경에서는 Alloy 625(AMS 5599)가 더 우수합니다. 내식성과 함께 고강도가 우선시되는 경우 AMS 5597이 선호됩니다.

6. AMS 5597의 밀도는 얼마인가요?

밀도는 약 0.296lbs/in³(8.19g/cm³)입니다. 이 무게 계산은 항공 우주 무게 예산 책정에 필수적입니다.

7. AMS 5597은 산화 방지를 위해 코팅이 필요합니까?

최대 982°C(1800°F)까지 이 합금은 표면을 보호하는 안정적인 산화물 층을 형성합니다. 최고 온도에서 장시간 사용할 경우 보호 코팅을 하면 부품 수명이 연장될 수 있지만 항상 필수적인 것은 아닙니다.

8. AMS 5597이 스테인리스 스틸에 비해 비싼 이유는 무엇인가요?

높은 비용은 원재료(니켈, 니오븀, 몰리브덴)와 깨끗한 항공우주 등급 금속을 생산하는 데 필요한 복잡한 진공 유도 용융(VIM) 및 진공 아크 재용융(VAR) 공정에서 비롯됩니다.

9. AMS 5597을 실온에서 형성할 수 있나요?

예, 합금은 어닐링 상태에서 연성이 우수합니다. 그러나 항복 강도가 연강이나 표준 스테인리스강보다 훨씬 높기 때문에 강력한 장비가 필요합니다.

10. AMS 5597의 유효 기간은 어떻게 되나요?

금속 자체는 표면 오염이나 부식을 방지하기 위해 올바르게 보관하면 시간이 지나도 성능이 저하되지 않습니다. MWalloys는 모든 재고를 기후가 통제된 환경에 보관합니다.

결론

AMS 5597은 항공우주 분야의 고강도, 고온 시트 및 판재 적용을 위한 최고의 표준입니다. 용접 중 균열에 저항하는 고유한 능력과 엄청난 크리프 파열 강도가 결합되어 현대 엔지니어링에 없어서는 안 될 필수 소재입니다. MWalloys는 프로젝트에 필요한 문서화, 속도, 정밀성을 갖춘 이 중요한 소재를 공급할 준비가 되어 있습니다. 긴급한 수리든 장기 생산이든, 초합금 요구 사항을 충족하기 위해 MWalloys에 의존하세요.