#: CarTech? NCF 3015 Alloy 是Carpenter Technology Corporation的注冊商標。
1 概述
氣閥合金ALLOY 3015是一種可沉淀硬化的鐵鎳基合金，其機械性能介于鐵基合金和用于發動機閥門的昂貴鎳基合金之間。該合金的設計強度和耐腐蝕性可達1400℉(760℃)。
2 應用
由于ALLOY 3015在高溫下具有優異的強度和耐腐蝕性能，因此可以考慮在發動機閥門應用中使用，也可以考慮在需要高溫強度的應用中替代鎳基超級合金，如緊固件。
3 等同牌號
UNS S66315， CarTech? NCF 3015 Alloy
4 化學成份
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)
熔點: 2400 - 2550°F (1316 - 1399°C)
電阻: 643.0 ohm-cir-mil/ft at 72°F (22°C)
磁通率: 1.0170Mu at 200 oersted (15.9 kA/m）
平均熱膨脹系數：
溫度 | 平均熱膨脹系數 | ||
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 |
彈性模量:
溫度 | 彈性模量 | ||
°F | °C | x 103 ksi | x 103 MPa |
72 | 22 | 29 | 200 |
1200 | 649 | 22 | 152 |
1400 | 760 | 20 | 138 |
6 機械性能
夏比V型沖擊功
試棒直徑0.625"(16mm) , 1922°F(1050°C) / 0.5小時 / 油淬 + 1382°F(750°C) / 4小時 / 空冷
溫度 | 沖擊功 | ||
°F | °C | ft-lb. | J |
70 | 21 | 83 | 113 |
高溫應力斷裂性能
試棒直徑0.625"(16mm) , 1922°F(1050°C) / 0.5小時 / 油淬 + 1382°F(750°C) / 4小時 / 空冷
溫度 | 在以下條件下產生斷裂的應力 | ||||||
10小時 | 100小時 | 400小時 | |||||
°F | °C | ksi | MPa | ksi | MPa | ksi | MPa |
1350 | 732 | / | / | 55 | 380 | 40 | 276 |
1500 | 816 | 39 | 269 | 23 | 159 | / | / |
硬度與溫度的關系
試棒直徑0.625"(16mm) , 1922°F(1050°C) / 0.5小時 / 油淬 + 1382°F(750°C) / 4小時 / 空冷
拉力強度
試棒直徑0.625"(16mm) , 1922°F(1050°C) / 0.5小時 / 油淬 + 1382°F(750°C) / 4小時 / 空冷
溫度 | 0.2%屈服強度 | 極限抗拉強度 | 延伸率4D % | 斷面收縮率% | |||
°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
熱加工
ALLOY 3015的鍛造溫度范圍為1700/2000℉ (927/1093℃), 為了避免在2000℉(1093℃)以上出現熱脆性，必須小心控制的熱加工溫度和摩擦熱的積累。與ALLOY 751相比， ALLOY 3015在1700/2000℉ (927/1093℃)區間的變形抗力大大減少。
冷加工
ALLOY 3015具有較高的延展性和較低的拉伸或抗壓強度，其冷可加工性優于ALLOY A-286等沉淀硬化型鎳基合金，但比奧氏體不銹鋼硬度高，加工硬化快。
固溶退火處理
加熱至1922℉(1050℃), 保溫至少30分鐘, 油冷。
時效處理
再加熱至1382℉(750℃), 保溫4小時, 空冷。
研磨拋光
ALLOY 3015的研磨拋光的加工性能近同ALLOY 751。
8 產品
圓棒、條桿、帶材、螺栓、鍛件、鍛坯
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