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Nickel Alloys for Aerospace Applications

Nickel Alloys for Aerospace Applications

Il existe une grande variété d’alliages de nickel qui sont couramment utilisés dans l’ingénierie aéronautique. Ces alliages de nickel destinés à l’aéronautique sont sélectionnés en fonction de leur aptitude à résister aux températures extrêmes, à la corrosion, à l’usure régulière et en fonction de leurs propriétés magnétiques. Les alliages de nickel, en plus d’être de bons conducteurs électriques, font également partie des matériaux les plus solides connus.

Voici un résumé de certaines des propriétés les plus avantageuses ayant rendu les alliages de nickel si indispensables aux applications aéronautiques.

Immense robustesse à des températures extrêmement élevées.

Le Waspaloy est un excellent exemple d’alliage de nickel destiné à l’aéronautique assurant robustesse et fiabilité sous hautes températures, grâce à sa structure qui demeure intacte à des températures allant jusqu’à 870 °C. Grâce à sa grande résistance à la chaleur, le Wasaploy est utilisé dans les applications aéronautiques où la combustion du carburant peut chauffer les pièces à des températures incroyablement élevées pendant une longue période de temps.

Résistance à l’oxydation et à la corrosion

Les alliages de nickel tel que l’alliage X-750 sont incroyablement résistants dans les environnements où les contraintes sont extrêmes, comme les réservoirs sous pression, les réacteurs, les turbines à gaz et les autres structures d’un avion. Étant durci par précipitation, comme d’autres métaux résilients et polyvalents tels que l’aluminium et le titane, l’alliage X-750 peut supporter des niveaux d’oxydation et de corrosion très élevés qui sont très courants dans de nombreuses parties d’un avion.

Faible dilatation à des températures critiques

L’alliage 36 est un alliage de nickel et de fer (contenant 36 % de nickel) utilisé dans l’ingénierie aéronautique. Son principal avantage est son niveau de dilatation extrêmement bas à des températures cryogéniques de 260 °C et plus. Cela lui permet de toujours conserver sa force et sa forme. Son application dans le domaine de l’aéronautique inclut la formation de composites, des tiges de thermostat, des appareils de mesure, des composants laser, des réservoirs et tuyaux pour le stockage du gaz liquéfié.

Résistance au fluage dans des conditions de contraintes élevées

Les alliages de nickel destinés à l’aéronautique tel que l’alliage 80A possèdent d’incroyables propriétés de résistance au fluage. L’aptitude de cet alliage à conserver sa fermeté à des niveaux de contrainte élevés et à des températures allant à 850 °C le rend extrêmement utile pour la construction de soupapes d’échappement des avions et des rotors de turbine.

Avec les nombreux avantages associés aux alliages de nickel, il est évident que le secteur de l’aéronautique aurait des difficultés à trouver des alliages de remplacement pouvant lui fournir la même gamme d’applications essentielle à l’obtention du niveau d’efficacité et de fiabilité élevé dont il jouit actuellement.

Immense Strength At Extremely High Temperatures

WASPALOY® is a great example of nickel alloys used in aerospace. The alloy provides strength and structural reliability at high temperatures, as this alloy remains structurally sound at temperatures as high as 870°C. As a result of Wasaploy’s great temperature resistance, it is routinely used in the exhaust section of an aircraft where burning jet fuel can cause parts to become immensely hot for extended periods of time. Other nickel alloys commonly used in the ‘hot section’ are Alloy 25, 188, 282®, 625, 718, X and Rene 41. (* ‘hot section’ refers to combustion chambers and exhaust systems of an aircraft).

RESISTANCE TO OXIDATION AND CORROSION

Alloy 230, C263, 617, 625, X, X-750 and 75 have superb resistance in extremely high-stressed and high temperature environments, such as those found in pressure vessels, rocket engines, gas turbines and other aircraft structures.
Alloy X-750 for example, being precipitation hardened with elements such as aluminium and titanium, can withstand very high levels of oxidation and corrosion which are often commonplace in numerous parts of an aircraft engine.
Alloys 230, C263, 617, 625, X, X-750 and 75 are alloys of choice for the ‘cold section’ of an aircraft engine
where air inlet gets compressed before being combusted.

CREEP RESISTANCE UNDER HIGH STRESS CONDITIONS

Apart from the superalloy mentioned above, other nickel alloys for aerospace applications such as Nimonic®80A and Nimonic®90 have exceptional creep resistance and stress-rupture properties. This alloys’ ability to retain its fortitude under high degrees of stress and at temperatures from 815-920°C makes it extremely useful for the construction of aircraft exhaust valves, turbine rotors and other rotating parts.

WEIGHT-SAVING ALLOYS

Because you cannot afford to add any unnecessary weight on an aircraft, strong but light-weight alloys such
as titanium grade 5 or Ti 6AL-4V and Ti 6-2-4-2 are a popular choice for a manufacture of discs, ducts, fans
and front bearing housing in the turbine engine.



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LOW-EXPANSION AT HIGH TEMPERATURES

Alloy 36 is a nickel and iron based alloy (containing 36% nickel) which is used mainly in lay-up tooling for aerospace composite parts and structures. Alloy 36’s main advantage is its extremely low levels of expansion at temperatures of 260°C and above, allowing this alloy to consistently retain its shape and strength in the moulding process. Its application within the field of aerospace includes the formation of composites, thermostat rods, measuring devices, laser components and tanks and piping for liquefied gas storage.

Product FormSize Range FromSize Range To
Alloy 36 round bar6 mm50.8 mm
Alloy 36 sheet & plate6.35 mm152.4 mm
Alloy 36 Welding wire1.14 mm3.18 mm

NeoNickel can save you time and money by supplying these alloys in various forms including cut
pieces, high-precision profiles and welding consumables. We also offer complimentary
technical service to our customers.

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