Alloy 263 (materiálové číslo 2.4650, UNS N07263), celosvětově známá a certifikovaná také pod značkou Nimonic® 263, je precipitačně vytvrzovatelná superslitina na bázi niklu, kobaltu a chromu. Původně byla metalurgicky vyvinuta společností Rolls-Royce Ltd. za účelem získání materiálu pro lehké svařované plechové konstrukce v horkých zónách leteckých turbín. Pevná niklová matrice je legována 20 % chromu, 20 % kobaltu a 6 % molybdenu. Finálního zpevnění se dosahuje precizním dvoustupňovým tepelným zpracováním, které iniciuje vylučování jemných intermetalických fází titanu a hliníku (γ' precipitáty). Alloy 263 disponuje vynikající pevností za žáru, vysokou odolností proti tečení (creep) a excelentní oxidační stabilitou do teplot až 850 °C. Zásadní výhodou této superslitiny oproti jiným žáropevným materiálům (např. René 41) je její mimořádně dobrá svařitelnost v žíhaném stavu a vynikající tažnost, díky čemuž netrpí náchylností k praskání za tepla ani k potrhání svarů při následném precipitačním stárnutí.
Garantované chemické složení a mezní tolerance podle přísných mezinárodních leteckých specifikací řady AMS 5872 / AMS 5701 a průmyslové normy ASTM B637 (vyjádřeno v hmotnostních procentech):
| Prvek | Ni | Cr | Co | Mo | Ti | Al | Fe | C | Mn | Si | Cu | B |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Min. (%) | Zbytek | 19,00 | 19,00 | 5,60 | 1,90 | 0,20 | – | 0,040 | – | – | – | – |
| Max. (%) | Zbytek | 21,00 | 21,00 | 6,10 | 2,40 | 0,60 | 0,70 | 0,080 | 0,60 | 0,40 | 0,20 | 0,005 |
Mechanické hodnoty tvářených polotovarů (plechů a tyčí) po úplném tepelném zpracování (rozpouštěcí žíhání při 1150 °C s rychlým ochlazením + umělé stárnutí při 800 °C po dobu 8 hodin s ochlazením na vzduchu) podle specifikací AMS 5872 a ASTM B637:
| Teplota zkoušky | Pevnost v tahu Rₘ (MPa) | Mez kluzu Rₚ₀,₂ (MPa) | Tažnost A₅ (%) | Mez pevnosti při tečení (Creep Rupture) / 100 hod | Typická tvrdost |
|---|---|---|---|---|---|
| 20 °C (Pokojová teplota) | ≥ 930 MPa | ≥ 530 MPa | ≥ 25 % (Vynikající plasticita na superslitinu) | – | 248 – 302 HBW / ~ 24-32 HRC |
| 600 °C (Zvýšená teplota) | ≥ 820 MPa | ≥ 460 MPa | ≥ 25 % | ~ 520 MPa | – |
| 750 °C (Žárová teplota) | ≥ 610 MPa | ≥ 400 MPa | ≥ 28 % | ≥ 240 MPa | – |
| 850 °C (Limitní provozní žár) | ~ 360 MPa | ~ 240 MPa | ≥ 35 % | ~ 95 MPa | – |
Hodnoty fyzikálních konstant niklové superslitiny Alloy 263 v závislosti na rostoucí teplotě okolního prostředí:
| Fyzikální parametr | Při 20 °C | Při 200 °C | Při 600 °C | Při 800 °C |
|---|---|---|---|---|
| Hustota (g/cm³) | 8,36 | 8,30 | 8,17 | 8,10 |
| Modul pružnosti v tahu E (GPa) | 221 (Vysoká konstrukční tuhost) | 212 | 188 | 165 |
| Měrná tepelná vodivost (W/m·K) | 11,7 | 14,1 | 20,2 | 24,3 |
| Měrná tepelná kapacita (J/kg·K) | 461 | 490 | 545 | 595 |
| Měrný elektrický odpor (μΩ·cm) | 115,0 | 119,0 | 124,0 | 129,0 |
| Koeficient tepelné roztažnosti (10⁻⁶/K) | – | 11,4 | 13,7 | 15,1 |
Hlavní inženýrskou předností Alloy 263 je její chování při dlouhodobé vysokoteplotní expozici. Stabilní niklová matice, optimálně legovaná 20 % kobaltu a zpevněná přesně kontrolovaným podílem molybdenu, vykazuje špičkový odpor vůči creepové plastické deformaci. Materiál netrpí fázovou nestabilitou ani nebezpečným zkřehnutím po tisících hodinách cyklického provozu v teplotním okně do 850 °C, což zaručuje bezkonkurenční provozní životnost konstrukčních celků.
Vysoký obsah chromu (20 %) indukuje okamžitou tvorbu stabilního ochranného filmu na bázi oxidu chromitého (Cr₂O₃). Alloy 263 díky tomu excelentně odolává vysokoteplotní oxidaci a sulfidaci v agresivních atmosférách spalin leteckého petroleje a průmyslového plynu. Ochranná vrstva skvěle přilne k podkladu a neodlupuje se ani při drastických změnách teplot.
Na rozdíl od jiných niklových superslitin, které při svařování inklinují k trhlinám za tepla, disponuje Alloy 263 vynikající svařitelností. Svařování se provádí v rozpouštěcím žíhaném stavu metodami TIG (GTAW), MIG (GMAW) nebo laserem pod stoprocentní argonovou ochranou. Jako přídavný materiál se používá shodný drát typu ERNiCrCoMo-1 / AMS 5826. Po svaření se celá konstrukce podrobuje umělému stárnutí (800 °C / 8h) bez rizika popraskání svarových zón (strain-age cracking). CNC mechanické obrábění je středně náročné z důvodu deformačního zpevňování. Vyžaduje se rigidní uložení, ostré karbidové nástroje ISO K20 s povlakem AlTiN, konstantní plynulý posuv a vydatné záplavové chlazení.
Niklovou superslitinu Alloy 263 / 2.4650 / UNS N07263 dodáváme v široké škále vysoce spolehlivých polotovarů certifikovaných podle nejdůležitějších mezinárodních a aerospace norem:
Tento technický list má výhradně informativní charakter. Poskytnutá data jsou bez záruky – konkrétní hodnoty je vždy třeba ověřit v aktuálním atestu dodávaného materiálu.