#: CarTech® NCF 3015 Alloy 是Carpenter Technology Corporation的注册商标。
1 概述
气阀合金ALLOY 3015是一种可沉淀硬化的铁镍基合金，其机械性能介于铁基合金和用于发动机阀门的昂贵镍基合金之间。该合金的设计强度和耐腐蚀性可达1400℉(760℃)。
2 应用
由于ALLOY 3015在高温下具有优异的强度和耐腐蚀性能，因此可以考虑在发动机阀门应用中使用，也可以考虑在需要高温强度的应用中替代镍基超级合金，如紧固件。
3 等同牌号
UNS S66315， CarTech® NCF 3015 Alloy
4 化学成份
Fe | Ni | Mo | Cr | Ti | Nb |
余量 | 30.0-33.5 | 0.40-1.00 | 13.5-15.5 | 2.30-2.90 | 0.40-0.90 |
C | Al | Mn | Si | P | S |
≤0.08 | 1.60-2.20 | ≤0.50 | ≤0.50 | ≤0.015 | ≤0.010 |
5 物理性能
密度: 0.2840 lb/in3 (7.88g/cm3)
熔点: 2400 - 2550°F (1316 - 1399°C)
电阻: 643.0 ohm-cir-mil/ft at 72°F (22°C)
磁通率: 1.0170Mu at 200 oersted (15.9 kA/m）
平均热膨胀系数：
温度 | 平均热膨胀系数 | ||
77°F to | 25°C to | x 10-6 in/in/°F | 10-6 µm/m °C |
212 | 100 | 8.3 | 14.9 |
392 | 200 | 8.7 | 15.6 |
572 | 300 | 8.9 | 16 |
752 | 400 | 9 | 16.2 |
932 | 500 | 9.2 | 16.5 |
1112 | 600 | 9.3 | 16.7 |
1202 | 650 | 9.3 | 16.8 |
1292 | 700 | 9.3 | 16.8 |
1382 | 750 | 9.7 | 17.4 |
1472 | 800 | 10.2 | 18.3 |
弹性模量:
温度 | 弹性模量 | ||
°F | °C | x 103 ksi | x 103 MPa |
72 | 22 | 29 | 200 |
1200 | 649 | 22 | 152 |
1400 | 760 | 20 | 138 |
6 机械性能
夏比V型冲击功
试棒直径0.625"(16mm) , 1922°F(1050°C) / 0.5小时 / 油淬 + 1382°F(750°C) / 4小时 / 空冷
温度 | 冲击功 | ||
°F | °C | ft-lb. | J |
70 | 21 | 83 | 113 |
高温应力断裂性能
试棒直径0.625"(16mm) , 1922°F(1050°C) / 0.5小时 / 油淬 + 1382°F(750°C) / 4小时 / 空冷
温度 | 在以下条件下产生断裂的应力 | ||||||
10小时 | 100小时 | 400小时 | |||||
°F | °C | ksi | MPa | ksi | MPa | ksi | MPa |
1350 | 732 | / | / | 55 | 380 | 40 | 276 |
1500 | 816 | 39 | 269 | 23 | 159 | / | / |
硬度与温度的关系
试棒直径0.625"(16mm) , 1922°F(1050°C) / 0.5小时 / 油淬 + 1382°F(750°C) / 4小时 / 空冷
拉力强度
试棒直径0.625"(16mm) , 1922°F(1050°C) / 0.5小时 / 油淬 + 1382°F(750°C) / 4小时 / 空冷
温度 | 0.2%屈服强度 | 极限抗拉强度 | 延伸率4D % | 断面收缩率% | |||
°F | °C | ksi | MPa | ksi | MPa | ksi | MPa |
70 | 21 | 95 | 655 | 163 | 1124 | 35 | 54 |
800 | 427 | 90 | 621 | 145 | 1000 | 34 | 55 |
1000 | 538 | 89 | 614 | 143 | 986 | 32 | 53 |
1200 | 649 | 98 | 676 | 138 | 952 | 17 | 20 |
1400 | 760 | 82 | 565 | 92 | 634 | / | / |
7 加工要求
热加工
ALLOY 3015的锻造温度范围为1700/2000℉ (927/1093℃), 为了避免在2000℉(1093℃)以上出现热脆性，必须小心控制的热加工温度和摩擦热的积累。与ALLOY 751相比， ALLOY 3015在1700/2000℉ (927/1093℃)区间的变形抗力大大减少。
冷加工
ALLOY 3015具有较高的延展性和较低的拉伸或抗压强度，其冷可加工性优于ALLOY A-286等沉淀硬化型镍基合金，但比奥氏体不锈钢硬度高，加工硬化快。
固溶退火处理
加热至1922℉(1050℃), 保温至少30分钟, 油冷。
时效处理
再加热至1382℉(750℃), 保温4小时, 空冷。
研磨抛光
ALLOY 3015的研磨抛光的加工性能近同ALLOY 751。
8 产品
圆棒、条杆、带材、螺栓、锻件、锻坯
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