DIN 17742 NiCr20TiAl 沉淀硬化合金 (+P)：高蠕变与抗氧化性能
材料概述
材料编号为 2.4631 的高蠕变抗性航空材料 NiCr20TiAl，收录于德国航空材料性能表（WL）的 WL 2.4631-1:1993-08、WL 2.4631-2:1993-08 和 WL 2.4631-100:1993-08 版本中。DIN 17742 标准中也包含该材料（材料编号 2.4952）。该合金可沉淀硬化，具有优异的高温蠕变强度和抗氧化性，最高使用温度可达 1000 °C 左右。NiCr20TiAl 耐腐蚀性良好，但在含五氧化二钒、钠及硫化合物的环境中可能发生热气腐蚀。典型应用包括燃气轮机叶片、环件、盘件，以及最高工作温度约 815 °C 的螺栓紧固件。
加工性能
- 成形性：良好（退火态）
- 焊接性：可焊，但不常用（WL：德国航空材料规范）
物理与力学性能
一般性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 8.2 – 8.3 g/cm³ |
力学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 弹性模量 | 20.0 °C | 215 – 222 GPa |
| 100.0 °C | 212 – 217 GPa | |
| 200.0 °C | 205 – 210 GPa | |
| 300.0 °C | 202 – 204 GPa | |
| 400.0 °C | 195 – 197 GPa | |
| 450.0 °C | 193 GPa | |
| 500.0 °C | 189 – 191 GPa | |
| 550.0 °C | 184 GPa | |
| 600.0 °C | 179 – 183 GPa | |
| 700.0 °C | 161 – 176 GPa | |
| 800.0 °C | 130 – 166 GPa | |
| 900.0 °C | 150 – 153 GPa | |
| 1000.0 °C | 140 GPa | |
| 断后伸长率 | 20.0 °C | 12 – 20 % |
| 横向断后伸长率 | 20.0 °C | 15 – 25 % |
| 布氏硬度 | 20.0 °C | 277 HB |
| 断面收缩率 | 20.0 °C | 12 – 25 % |
| 抗拉强度 | 20.0 °C | 1000 – 1400 MPa |
| 横向抗拉强度 | 20.0 °C | 1030 MPa |
| 屈服强度 Rp0.2 | 20.0 °C | 600 – 725 MPa |
| 200.0 °C | 568 – 745 MPa | |
| 250.0 °C | 564 MPa | |
| 300.0 °C | 560 – 735 MPa | |
| 350.0 °C | 550 MPa | |
| 400.0 °C | 540 – 726 MPa | |
| 450.0 °C | 530 MPa | |
| 500.0 °C | 520 – 716 MPa | |
| 550.0 °C | 510 MPa | |
| 600.0 °C | 500 – 696 MPa | |
| 650.0 °C | 480 MPa | |
| 700.0 °C | 628 MPa | |
| 800.0 °C | 431 MPa | |
| 900.0 °C | 196 MPa | |
| 1000.0 °C | 39 MPa | |
| 横向屈服强度 Rp0.2 | 20.0 °C | 640 MPa |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 100.0 °C | 1.11E-5 – 1.19E-5 1/K | |
| 200.0 °C | 1.21E-5 – 1.27E-5 1/K | ||
| 300.0 °C | 1.29E-5 – 1.32E-5 1/K | ||
| 400.0 °C | 1.35E-5 – 1.37E-5 1/K | ||
| 500.0 °C | 1.37E-5 – 1.41E-5 1/K | ||
| 600.0 °C | 1.40E-5 – 1.48E-5 1/K | ||
| 700.0 °C | 1.45E-5 – 1.55E-5 1/K | ||
| 800.0 °C | 1.51E-5 – 1.63E-5 1/K | ||
| 900.0 °C | 1.58E-5 – 1.74E-5 1/K | ||
| 1000.0 °C | 1.88E-5 1/K | ||
| 长期最高使用温度 | — | 0 – 1000 °C | |
| 熔点 | — | 1400 °C | 镍铬合金典型值 |
| 比热容 | 20.0 °C | 430 – 460 J/(kg·K) | |
| 100.0 °C | 590 J/(kg·K) | ||
| 200.0 °C | 590 J/(kg·K) | ||
| 300.0 °C | 590 J/(kg·K) | ||
| 400.0 °C | 590 J/(kg·K) | ||
| 450.0 °C | 590 J/(kg·K) | ||
| 500.0 °C | 590 J/(kg·K) | ||
| 550.0 °C | 590 J/(kg·K) | ||
| 600.0 °C | 590 J/(kg·K) | ||
| 700.0 °C | 590 J/(kg·K) | ||
| 800.0 °C | 590 J/(kg·K) | ||
| 热导率 | 20.0 °C | 13 W/(m·K) | |
| 100.0 °C | 12 – 14 W/(m·K) | ||
| 200.0 °C | 15 W/(m·K) | ||
| 300.0 °C | 16 W/(m·K) | ||
| 400.0 °C | 17 W/(m·K) | ||
| 500.0 °C | 18 W/(m·K) | ||
| 600.0 °C | 20 W/(m·K) | ||
| 700.0 °C | 23 W/(m·K) | ||
| 800.0 °C | 25 W/(m·K) | ||
| 900.0 °C | 28 W/(m·K) |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | 20.0 °C | 1.24E-6 Ω·m |
化学成分（质量分数）
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 铝 | 1 – 1.8 % |
| 硼 | 0.008 % |
| 碳 | 0.04 – 0.1 % |
| 铬 | 18 – 21 % |
| 钴 | 1 – 2 % |
| 铜 | 0.2 % |
| 铁 | 1.5 – 3 % |
| 锰 | 1 % |
| 镍 | 65 – 68.7 % |
| 磷 | 0.02 – 0.03 % |
| 硅 | 1 % |
| 硫 | 0.015 % |
| 钛 | 1.8 – 2.7 % |
金属
- DIN 17744: NiCr21Mo6Cu 先进耐腐蚀合金 - 工业应用
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