EN 10269 NiCr20TiAl - 항공우주용 고용체 처리 및 침전 경화 니켈-크롬 합금
개요
NiCr20TiAl(소재 번호 2.4631)은 항공우주 소재로, 독일 항공우주 자료(WL) 2.4631 Part 1, 2, 100에 등재되어 있습니다. 850°C까지 높은 크리프 강도와 우수한 내스케일링성을 보이며, 알루미늄과 티타늄 첨가로 침전 경화됩니다. 내식성은 NiCr20Ti와 유사합니다. 가스터빈 블레이드, 디스크, 축, 디젤 엔진 예연소실, 밸브, 열간 가공 공구, 다이 블록, 프레싱 공구, 전단 블레이드, 나사 및 너트 등 최대 하중을 받는 부품에 적용됩니다. 어닐링 상태에서 성형성이 양호하며 용접은 가능하나 일반적이지 않습니다.
주요 특성
일반 특성
기계적 특성
| 특성 | 온도 | 값 |
|---|
| 탄성 계수 | 20.0 °C | 216 GPa |
| 탄성 계수 | 100.0 °C | 212 GPa |
| 탄성 계수 | 200.0 °C | 208 GPa |
| 탄성 계수 | 300.0 °C | 202 GPa |
| 탄성 계수 | 400.0 °C | 196 GPa |
| 탄성 계수 | 500.0 °C | 189 GPa |
| 탄성 계수 | 600.0 °C | 179 GPa |
| 탄성 계수 | 700.0 °C | 161 GPa |
| 탄성 계수 | 800.0 °C | 130 GPa |
| 신율 | 20.0 °C | 12 % |
| 단면 수축률 | 20.0 °C | 12 % |
| 인장 강도 | 20.0 °C | 1000 - 1300 MPa |
| 인장 강도 | 50.0 °C | 1000 - 1070 MPa |
| 인장 강도 | 100.0 °C | 975 - 1044 MPa |
| 인장 강도 | 150.0 °C | 950 - 1017 MPa |
| 인장 강도 | 200.0 °C | 900 - 990 MPa |
| 인장 강도 | 250.0 °C | 900 - 966 MPa |
| 인장 강도 | 300.0 °C | 900 - 942 MPa |
| 인장 강도 | 350.0 °C | 900 - 932 MPa |
| 인장 강도 | 400.0 °C | 900 - 922 MPa |
| 인장 강도 | 450.0 °C | 900 - 903 MPa |
| 인장 강도 | 500.0 °C | 590 - 883 MPa |
| 인장 강도 | 550.0 °C | 859 - 880 MPa |
| 인장 강도 | 600.0 °C | 834 - 850 MPa |
| 항복 강도 (Rp0.2) | 20.0 °C | 600 MPa |
| 항복 강도 (Rp0.2) | 50.0 °C | 595 MPa |
| 항복 강도 (Rp0.2) | 100.0 °C | 586 MPa |
| 항복 강도 (Rp0.2) | 150.0 °C | 577 MPa |
| 항복 강도 (Rp0.2) | 200.0 °C | 568 MPa |
| 항복 강도 (Rp0.2) | 250.0 °C | 564 MPa |
| 항복 강도 (Rp0.2) | 300.0 °C | 560 MPa |
| 항복 강도 (Rp0.2) | 350.0 °C | 550 MPa |
| 항복 강도 (Rp0.2) | 400.0 °C | 540 MPa |
| 항복 강도 (Rp0.2) | 450.0 °C | 530 MPa |
| 항복 강도 (Rp0.2) | 500.0 °C | 520 MPa |
| 항복 강도 (Rp0.2) | 550.0 °C | 510 MPa |
| 항복 강도 (Rp0.2) | 600.0 °C | 500 MPa |
| 항복 강도 (Rp0.2) | 650.0 °C | 480 MPa |
열적 특성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
|---|
| 열팽창 계수 | 100.0 °C | 1.29 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 열팽창 계수 | 200.0 °C | 1.34 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 열팽창 계수 | 300.0 °C | 1.38 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 열팽창 계수 | 400.0 °C | 1.43 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 열팽창 계수 | 500.0 °C | 1.47 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 열팽창 계수 | 600.0 °C | 1.52 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 최대 사용 온도 (장기) | - | 0 - 1000 °C | |
| 용융점 | - | 1400 °C | 니켈-크롬 합금의 대표값 |
| 비열 용량 | 20.0 °C | 460 J/(kg·K) | |
| 열전도율 | 20.0 °C | 11.4 - 13 W/(m·K) | |
전기적 특성
| 특성 | 온도 | 값 |
|---|
| 전기 저항률 | 20.0 °C | 1.24 × 10⁻⁶ Ω·m |
화학적 조성
| 원소 | 함량 (%) |
|---|
| 알루미늄 (Al) | 1.0 - 1.8 |
| 붕소 (B) | 0.008 |
| 탄소 (C) | 0.04 - 0.1 |
| 크롬 (Cr) | 18 - 21 |
| 코발트 (Co) | 1.0 |
| 구리 (Cu) | 0.2 |
| 철 (Fe) | 1.5 |
| 망간 (Mn) | 1.0 |
| 니켈 (Ni) | 65 |
| 인 (P) | 0.02 |
| 규소 (Si) | 1.0 |
| 황 (S) | 0.015 |
| 티타늄 (Ti) | 1.8 - 2.7 |
용도 및 특징
NiCr20TiAl은 NiCr15Fe7TiAl보다 크롬 함량이 높고(18-21%), 더 높은 온도(최대 1000°C)까지 사용 가능한 초내열 합금입니다. 가스터빈 회전 블레이드, 디스크, 축 등 극한의 고온 하중을 받는 항공우주 핵심 부품에 사용됩니다. 붕소 미량 첨가로 입계 강도가 향상되었습니다.
