NimoNic PE13鎳基變形高溫合金物理及化學性能2.1 HastelloyX 熱性能2.1.1 HastelloyX 熔化溫度范圍 1295～1381℃[1]。2.1.2 HastelloyX 熱導率 見表2-1。2.1.3 HastelloyX 比熱容 見表2-2。2.1.4 HastelloyX 線膨脹系數 見表2-3。2.1.5 HastelloyX 合金鑄件的熱擴散率 見表2-4。表2-1[1]θ/℃100200300400500600700800900λ/（W/（m·℃））13.3817.9720.2722.4024.6226.7929.0531.1433.44表2-2θ/℃17100200280408500600700800900c/(J(kg·℃))372.6372.6389.4456.4427.1452.2464.7515.0535.9561.0表2-3[1]θ/℃20～10020～20020～30020～40020～50020～60020～70020～80020～900α/10-6℃-112.112.513.414.014.314.815.515.816.12.2 HastelloyX密度 ρ=8.28g/cm3[1]。2.3 HastelloyX電性能 電阻率見表2-5。表2-4θ/℃24100300400500600700800900Q/（10-6m2/S））2.783.063.683.644.364.324.384.915.232.4 HastelloyX磁性能 合金無磁性。2.5 HastelloyX化學性能2.5.1 HastelloyX抗氧化性能 合金在空氣介質中試驗100h后的氧化速率見表2-6。表2-5[1]θ/℃100200300400500600700800900p/（10-6Ω.M））1.181.201.211.221.241.251.261.271.29表2-6[1]θ/℃70080090010001100氧化速率/（g/(m2·h））0.00230.0600.1170.2000.611三、NimoNic PE13鎳基變形高溫合金力學性能HastelloyX技術標準規定的不同品種的力學性能見表3-1。表3-1品種室溫拉伸性能815℃持久性能其他性能σP0.2/MPaσb/MPaδ5/%σ/MPat/hδ5/%不小于冷軋薄板冷軋帶材冷拔管材棒材環形件精鑄件②310310310275275200725760②6906906903803530①25303010110--105105-24--2424-8.0--10.010.0-彎曲180°彎曲180°液壓、擴口HBS≤241HBS≤241HBS≤96① δ<0.25mm的帶材的室溫抗拉強度σb≥725MPa,δ5≥25%。② 精鑄件鑄態815℃的σb≥240MPa,δ5≥12%。經800℃，50h，空冷處理后HRC≤24。四、NimoNic PE13鎳基變形高溫合金組織結構4.1 HastelloyX相變溫度4.2 HastelloyX時間-溫度-組織轉變曲線4.3 HastelloyX合金組織結構4.3.1 該合金在固溶狀態的組織為奧氏體基體，還有少量的TiN和M6C型碳化物。經700～900℃長期時效后主要析出相為M12C和M3B2，同時也伴有微量μ相和L相。經700℃，200h時效后出現少量σ相，但在800℃時效后σ相不存在，而析出微量M23C6，有時出現微量L相。因此合金在長期時效后呈現一定程度的時效硬化現象，使塑性下降，高溫強度也有所減低。4.3.2 冷軋薄板技術標準規定，供應狀態冷軋薄板的晶粒度應在4～8級范圍內。五、NimoNic PE13鎳基變形高溫合金工藝性能與要求5.1 HastelloyX成形性能 合金具有良好的冷、熱加工成形性能。鍛造加熱溫度1170℃±10℃，終鍛溫度不低于950℃；板坯熱軋加熱溫度1150℃±10℃，終軋溫度不低于850℃；環形件熱軋加熱溫度1170℃±10℃。合金的高溫拉伸塑性圖見圖5-1。高溫鐓粗試樣經1180℃，45miN固溶處理后的再結晶曲線見圖5-2。5.2 HastelloyX焊接性能 該合金具有良好的焊接工藝性能，可采用氬弧焊、縫焊和點焊等方法進行焊接。氬弧焊時推薦采用HHastelloyX或HGH3113焊絲。5.2.1 HastelloyX手工氬弧焊對接規范見表5-1。表5-1[5]被焊材料厚度/mm焊前狀態焊絲接頭形式焊接電流/A氬氣流量/(L/miN)鎢極直徑/mm電源及極性牌號直徑/mmHastelloyX＋HastelloyX1.0＋1.0供應狀態或固溶狀態HHastelloyXHGH31131.2～1.6對接40～6010～131.6～2.0直流正極性1.5＋1.5HHastelloyXHGH31131.2～1.650～7012～151.8～2.25.2.2 HastelloyX自動鎢極脈沖氬弧焊對接規范見表5-2。表5-2厚度/mm焊前狀態焊絲弧壓/V脈沖電流/A維弧電流/A脈沖幅比脈沖寬比脈沖頻率焊接速度/(m/miN)送絲速度/(m/miN)牌號直徑/mm1.01.21.5固溶-HGH-1HGH-1-1.01.08.58.59.06065100202228333.52223330.250.20.23-0.200.255.2.3 HastelloyX縫焊規范見表5-3。表5-3[5]被焊材料厚度/mm焊前狀態滾盤寬度/mm焊接時間/s休止時間/s焊接速度/(m/miN)電極壓力/kN上下HastelloyX＋HastelloyX1.0＋1.0固溶或供應狀態5.57.00.14～0.180.14～0.220.34～0.400.251.5＋1.55.57.00.16～0.200.14～0.220.22～0.340.255.2.4 HastelloyX點焊規范見表5-4。表5-4[5]被焊材料厚度/mm焊前狀態電極直徑/mm焊接時間/s電極壓力/kN單點抗剪強度/MPa正拉強度/MPa上下HastelloyX＋HastelloyX1.0＋1.0固溶或供應狀態670.16～0.240.1～0.2≥9.35≥6.361.5＋1.5670.20～0.360.2～0.3≥12.30≥10.605.2.5 HastelloyX焊接接頭的力學性能見表5-5。表5-5[6]焊接方法厚度/mm焊前狀態焊后處理焊絲牌號θ/℃接頭強度持久性能σb/MPa強度系數/%σ/MPat/h氬弧焊1.5供應狀態未處理HHastelloyX20650815800586337100100100-294110-217.646.4脈沖氬弧焊1.0供應狀態未處理-2065084253110090----1.5供應狀態未處理HSG-12065082658110098-294-296.5縫焊1.5供應狀態未處理-206508157635143259691100-294110-214.248.65.3 HastelloyX零件熱處理工藝板材制件固溶處理：1150℃±10℃，2～15miN，快速空冷。焊接件或火焰筒處理：980℃±10℃，60miN，空冷。機加工后除應力處理：870℃±10℃，30～60miN，空冷。零件穩定尺寸處理：760℃±10℃，2h，空冷。

NimoNic PE13煙氣輪機是煉油廠催化裂化裝置能量回收系統的核心機組，在生產過程中，約有4%-7%的原料油轉化為焦炭，在再生器內燃燒，焦炭放出的熱量除部分用于加熱催化外，其余熱量加熱煙氣從再生器放出，這種從再生器放出的煙氣具有98-196kPa的壓力和約650-750℃的溫度，把大量高溫高壓煙氣，引入煙氣輪機，經膨脹作功后轉化為軸功輸出，驅動煉油廠空氣壓縮機或發電機組，以后回收這部分能量，運輸工業：目前，內燃機車或汽車等民用運輸工具使用的渦輪增加器選用的是細晶等軸晶高溫合金葉片，內燃機機車主要是北車集團生產，在戰車領域，目前上只有美國將燃氣輪機作為主戰動力，美國M1型系列均裝配了小型燃氣輪機作為動力，效率高，啟動快、馬力大，燃氣輪機用高溫合金的成分，燃氣輪機的重要用途除了發電機組，還可以作為艦船的動力等，但是無論作為哪種用途，它使用的高溫合金含量都占很大的比重。

1.過熱——過熱組織中殘留奧氏體增多，尺寸穩定性下降。由于淬火組織過熱，鋼的晶體粗大，會導致零件的韌性下降，抗沖擊性能降低，軸承的壽命也降低。過熱嚴重甚至會造成淬火裂紋。2.欠熱——淬火溫度偏低或冷卻不良則會在顯微組織中產生超過標準規定的托氏體組織，稱為欠熱組織，它使硬度下降，耐磨性急劇降低，影響材料壽命。3.淬火裂紋——造成這種裂紋的原因有：由于淬火加熱溫度過高或冷卻太急，熱應力和金屬質量體積變化時的組織應力大于鋼材的抗斷裂強度；工作表面的原有缺陷（如表面微細裂紋或劃痕）或是鋼材內部缺陷（如夾渣、嚴重的非金屬夾雜物、白點、縮孔殘余等）在淬火時形成應力集中；嚴重的表面脫碳和碳化物偏析；零件淬火后回火不足或未及時回火；前面工序造成的冷沖應力過大、鍛造折疊、深的車削刀痕、油溝尖銳棱角等。總之，造成淬火裂紋的原因可能是上述因素的一種或多種，內應力的存在是形成淬火裂紋的主要原因。淬火裂紋的組織特征是裂紋兩側無脫碳現象，明顯區別與鍛造裂紋和材料裂紋。4.熱處理變形——在熱處理時，存在有熱應力和組織應力，這種內應力能相互疊加或部分抵消，是復雜多變的，因為它能隨著加熱溫度、加熱速度、冷卻方式、冷卻速度、零件形狀和大小的變化而變化，所以熱處理變形是難免的。5.表面脫碳——在熱處理過程中，如果是在氧化性介質中加熱，表面會發生氧化作用使零件表面碳的質量分數減少，造成表面脫碳。表面脫碳層的深度超過后加工的留量就會使零件報廢。表面脫碳層深度的測定在金相檢驗中可用金相法和顯微硬度法。以表面層顯微硬度分布曲線測量法為準，可做仲裁判據。6.軟點——由于加熱不足，冷卻不良，淬火操作不當等原因造成的表面局部硬度不夠的現象稱為淬火軟點。它象表面脫碳一樣可以造成表面耐磨性和疲勞強度的嚴重下降。