Сплав NiCu30Fe (2.4360) по DIN 17743 в состоянии мягкого отжига (+A) — Технические стандарты и применение
Общие сведения
Материал NiCu30Fe (номер материала 2.4360) включен в лист материалов VdTÜV 263 (1999-03) и в Справочник материалов немецкой авиации (WL 2.4360-1: 1993-02, 2.4360-2: 1961-03). Согласно VdTÜV-Wbl 263: 1999-03, этот никелевый деформируемый сплав допускается для сосудов под давлением по TRB 100, а также, согласно AD-merkblatt W 2, в диапазоне температур от -10 до 425 °C. Применение в ядерной технике возможно в пределах -10…425 °C, если это разрешают правила ядерной техники или объектные спецификации.
Сварочные свойства
- Сварка металлом в аргоне (TIG) и электродами (MMA) с наполнителями S-NiCu30Mn / S-NiCu30MnTi.
- Контактная сварка возможна до толщины листа 3 мм.
- Предварительный нагрев и термообработка после сварки не требуются.
- Сварка должна выполняться в состоянии мягкого отжига или после снятия напряжений.
- Допускается сварка после 5% холодной деформации и отжига на снятие напряжений.
Технологические свойства
- Ковкость (холодная и горячая): очень хорошая.
- Сварочность: хорошая.
Коррозионная стойкость
Сплав обладает хорошей стойкостью в фтористоводородной, серной, неокисляющих разбавленных кислотах, щелочах, растворах солей, органических кислотах, а также в сухих газах (кислород, хлор, хлороводород, диоксид серы, оксид углерода). Материал не подвержен коррозии под напряжением, индуцируемой хлором. Не рекомендуется применение в средах с окислительным действием (соли железа, меди).
Основные области применения
- Оффшор-технологии: конденсаторы, трубопроводы, облицовка, арматура.
- Химическое и нефтехимическое машиностроение: центрифуги для переработки соли.
- Судостроение: клапаны, пожаротушащие системы, насосы, водяные пропеллерные валы.
- Энергетика: высокодавные подогреватели и охладители кормовой воды.
- Экологическая техника: испарительные установки и кристаллизаторы в очистке сточных вод.
Свойства
Общие физические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
| Плотность | 20 °C | 8,8 – 8,82 г/см³ |
Механические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
| Модуль упругости (E) | 20 °C | 182 ГПа |
| 100 °C | 180 ГПа |
| 200 °C | 177 ГПа |
| 300 °C | 170 ГПа |
| 400 °C | 165 ГПа |
| 500 °C | 150 ГПа |
| Относительное удлинение (A) | 20 °C | 30 – 35 % |
| 100 °C | 30 % |
| 200 °C | 30 % |
| 300 °C | 30 % |
| 400 °C | 30 % |
| 425 °C | 30 % |
| Удлинение A100 | 20 °C | 20 – 30 % |
| Удлинение A50 | 20 °C | 30 % |
| Твердость по Бринеллю | 20 °C | 140 – 150 HB |
| Твердость по Виккерсу (HV10) | 20 °C | 155 HV |
| Предел сдвига | 20 °C | 340 МПа |
| Предел прочности при растяжении (Rm) | 20 °C | 400 – 730 МПа |
| 100 °C | 420 МПа |
| 150 °C | 400 МПа |
| 200 °C | 390 МПа |
| 250 °C | 385 МПа |
| 300 °C | 380 МПа |
| 350 °C | 375 МПа |
| 400 °C | 370 МПа |
| 425 °C | 360 – 370 МПа |
| Предел прочности при растяжении (поперечное) | 100 °C | 420 МПа |
| 150 °C | 400 МПа |
| 200 °C | 390 МПа |
| 250 °C | 385 МПа |
| 300 °C | 380 МПа |
| 350 °C | 375 МПа |
| 400 °C | 370 МПа |
| 425 °C | 370 МПа |
| Предел текучести Rp0,2 | 20 °C | 150 – 180 МПа |
| 100 °C | 150 МПа |
| 150 °C | 140 МПа |
| 200 °C | 135 МПа |
| 250 °C | 132 МПа |
| 300 °C | 130 МПа |
| 350 °C | 130 МПа |
| 400 °C | 130 МПа |
| 425 °C | 130 МПа |
| Предел текучести Rp0,2 (поперечное) | 100 °C | 150 МПа |
| 150 °C | 140 МПа |
| 200 °C | 135 МПа |
| 250 °C | 132 МПа |
| 300 °C | 130 МПа |
| 350 °C | 130 МПа |
| 400 °C | 130 МПа |
| 425 °C | 130 МПа |
| Предел текучести Rp1,0 | 20 °C | 205 – 210 МПа |
| 100 °C | 220 МПа |
| 200 °C | 210 МПа |
| 300 °C | 190 МПа |
| 400 °C | 180 МПа |
Тепловые свойства
| Свойство | Температура | Значение | Примечание |
| Коэффициент линейного теплового расширения | -130 °C | 1,15·10⁻⁵ 1/К | |
| -75 °C | 1,21·10⁻⁵ 1/К | |
| 93 °C | 1,39·10⁻⁵ 1/К | |
| 100 °C | 1,38 – 1,39·10⁻⁵ 1/К | |
| 200 °C | 1,45 – 1,55·10⁻⁵ 1/К | |
| 300 °C | 1,49 – 1,58·10⁻⁵ 1/К | |
| 400 °C | 1,52 – 1,60·10⁻⁵ 1/К | |
| 500 °C | 1,56 – 1,63·10⁻⁵ 1/К | |
| 600 °C | 1,60 – 1,66·10⁻⁵ 1/К | |
| 700 °C | 1,64 – 1,70·10⁻⁵ 1/К | |
| 800 °C | 1,68 – 1,74·10⁻⁵ 1/К | |
| 900 °C | 1,73 – 1,77·10⁻⁵ 1/К | |
| Макс. рабочая температура (долговременная) | — | -10 – 450 °C | |
| Температура плавления | — | 1170 – 1365 °C | Типично для никелево-медных сплавов |
| Удельная теплоемкость | 20 °C | 427 – 452 Дж/(кг·К) | |
| 100 °C | 445 – 461 Дж/(кг·К) | |
| 200 °C | 465 – 473 Дж/(кг·К) | |
| 300 °C | 478 – 484 Дж/(кг·К) | |
| 400 °C | 490 – 495 Дж/(кг·К) | |
| 500 °C | 523 Дж/(кг·К) | |
| 600 °C | 544 Дж/(кг·К) | |
| 700 °C | 555 Дж/(кг·К) | |
| 800 °C | 566 Дж/(кг·К) | |
| 900 °C | 577 Дж/(кг·К) | |
| 1000 °C | 587 Дж/(кг·К) | |
| 1150 °C | 603 Дж/(кг·К) | |
| Теплопроводность | -130 °C | 22 Вт/(м·К) | |
| -75 °C | 24 Вт/(м·К) | |
| 20 °C | 21,8 – 26 Вт/(м·К) | |
| 100 °C | 25,4 – 29,5 Вт/(м·К) | |
| 200 °C | 28,7 – 33 Вт/(м·К) | |
| 300 °C | 31,9 – 36,5 Вт/(м·К) | |
| 400 °C | 34,7 – 440 Вт/(м·К) | |
| 500 °C | 38,4 – 44 Вт/(м·К) | |
| 600 °C | 41,2 – 48,5 Вт/(м·К) | |
| 700 °C | 43,1 – 52 Вт/(м·К) | |
| 800 °C | 45,1 – 56 Вт/(м·К) | |
| 900 °C | 47,5 – 58 Вт/(м·К) | |
| 1000 °C | 50 Вт/(м·К) | |
| 1150 °C | 52,9 Вт/(м·К) | |
Электрические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
| Электрическое сопротивление | 20 °C | 5,13·10⁻⁷ – 5,47·10⁻⁷ Ом·м |
| 100 °C | 5,4·10⁻⁷ Ом·м |
| 200 °C | 5,55·10⁻⁷ Ом·м |
| 300 °C | 5,75·10⁻⁷ Ом·м |
| 400 °C | 5,85·10⁻⁷ Ом·м |
| 500 °C | 6,0·10⁻⁷ Ом·м |
| 600 °C | 6,18·10⁻⁷ Ом·м |
| 700 °C | 6,35·10⁻⁷ Ом·м |
| 800 °C | 6,55·10⁻⁷ Ом·м |
| 900 °C | 6,75·10⁻⁷ Ом·м |
Химический состав (масс. %)
| Элемент | Содержание |
| Алюминий (Al) | ≤ 0,5 |
| Углерод (C) | 0,15 – 0,3 |
| Кобальт (Co) | ≤ 2 |
| Медь (Cu) | 28 – 34 |
| Железо (Fe) | 1 – 2,5 |
| Марганец (Mn) | ≤ 2 |
| Никель (Ni) | ≈ 63 (баланс) |
| Кремний (Si) | ≤ 0,5 |
| Сера (S) | 0,02 – 0,024 |
| Титан (Ti) | ≤ 0,3 |