高溫合金GH/NS
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描述:GH1180(NS111)是Fe-Ni-Cr基固溶強(qiáng)化型變形高溫合金,在1000°C以下使用。合金具有優(yōu)良的抗高溫腐蝕性能和良好的工藝性能,組織穩(wěn)定性良好。合金的加工和焊接性能良好,釆用冷熱加工都易于成形。該合金適于制作苛刻腐蝕介質(zhì)條件下、要求高溫長(zhǎng)時(shí)工作的零部件。主要產(chǎn)品有熱軋和鍛制棒材、熱軋板、冷軋薄板、冷軋(拔)無(wú)縫管、冷軋帶和鍛件等。
規(guī)格:板,棒,帶,線,管,可定制
GH1180高溫合金NS111耐蝕合金
1.合金介紹(由于圖表內(nèi)容過(guò)多,看官有需要可以聯(lián)系13472787990索取)
1.1概述
GH1180(NS111)是Fe-Ni-Cr基固溶強(qiáng)化型變形高溫合金,在1000°C以下使用。合金具有優(yōu)良的抗高溫腐蝕性能和良好的工藝性能,組織穩(wěn)定性良好。合金的加工和焊接性能良好,釆用冷熱加工都易于成形。該合金適于制作苛刻腐蝕介質(zhì)條件下、要求高溫長(zhǎng)時(shí)工作的零部件。主要產(chǎn)品有熱軋和鍛制棒材、熱軋板、冷軋薄板、冷軋(拔)無(wú)縫管、冷軋帶和鍛件等。
1.2應(yīng)用概況及特性
合金已用于制作在石油化工領(lǐng)域用的觸煤管、對(duì)流管、裂解管等;制作各種熱處理爐或加熱爐中的輻射管、蒸偶器及不同類型的爐夾具;制作發(fā)電廠用熱交換器;制作造紙工業(yè)中的液體蒸僧器等。
合金具有良好的抗應(yīng)力腐蝕裂紋能力;在含水氯化物中具有較高的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力、耐蒸汽以及蒸汽、空氣和二氧化碳混合氣的腐蝕;抗硝酸溶液腐蝕性能好;對(duì)甲酸、醋酸、丙酸等有機(jī)酸的抗腐蝕性能好。
1.3材料牌號(hào)
高溫合金牌號(hào)GH1180(GH180);耐蝕合金牌號(hào)NS111。
1.4相近牌號(hào)
Inco10y800(美)。
1.5材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
GB/T15007耐蝕合金牌號(hào)
GB/T15008耐蝕合金棒
GB/T15009耐蝕合金熱軋板
GB/T15010耐蝕合金冷軋薄板
GB/T15011耐蝕合金冷軋(拔)無(wú)縫管
GB/T15012耐蝕合金冷軋帶
YB/T5264耐蝕合金鍛件
1.6熔煉工藝
釆用真空感應(yīng)爐+電渣重熔熔煉工藝。
1.7化學(xué)成分
摘自GB/T15007,見(jiàn)表1-1。
表1-1
元素 | C | Cr | Ni | Al | Ti | Fe |
質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% | ≤0.10 | 19.00?23.00 | 30.00?35.00 | 0.15?0.60 | 0.15?0.60 | 余 |
元素 | Mn | Si | P | S | Cu | — |
質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% | ≤1.50 | ≤1.00 | ≤0.030 | ≤0.015 | ≤0.75 | — |
1.8熱處理制度
摘自GB/T15008,GB/T15009、GB/T15010、GB/T15011.GB/T15012和YB/T5264棒材、熱軋
板、冷軋薄板、冷軋(拔)無(wú)縫管、冷軋帶和鍛件的標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度為:1000°C~1060°C/AC,保溫時(shí)間根據(jù)材料的直徑或厚度而定。
1.9品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)
摘自GB/T15008,GB/T15009,GB/T15010,GB/T15011,GB/T15012和YB/T5264。
1.9.1主要規(guī)格
S0. 8mm?4.0mm冷軋薄板;S4mm?14mm熱軋板;Dl0mm?300mm熱軋和鍛制棒材;S0. 02mm? 4mm冷軋帶材?60mm無(wú)縫管材。
1.9.2供應(yīng)狀態(tài)
熱軋板和冷軋薄板經(jīng)固溶處理+酸洗+矯正+切邊后供應(yīng);棒材一般不經(jīng)熱處理供應(yīng);焊絲于冷拉狀態(tài)+熱處理+酸洗后供應(yīng)或以半硬狀態(tài)供應(yīng)。
2物理、彈性和化學(xué)性能
2.1熔化溫度范圍
2.2相變點(diǎn)
2.3熱導(dǎo)率(表2-1)
2.4電阻率(表2-2)
2.5熱擴(kuò)散率
2.6比熱容
2.7線膨脹系數(shù)(表2-3)
2.8密度p=7.97g/cm3
2.9磁性能
2.10彈性性能(表2-4)
2.11化學(xué)性能
2.11.1抗氧化性能
表2-4(由于圖表內(nèi)容過(guò)多,看官有需要可以聯(lián)系021-67898722)
θ/°C | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
Ed/GPa | 201 | 196 | 190 | 184 | 178 | 172 | 165 | 156 | 147 | 137 |
表2-50
θ/°C | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 |
100h的氧化速率/[g/(m2 ?h)] | 0.04160 | 0.01551 | 0.05229 | 0.11790 | 0.21500 |
2.11.2耐腐蝕性能
合金具有良好的抗應(yīng)力腐蝕裂紋能力。在含水氯化物中具有較高的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力、耐蒸汽以及蒸汽、空氣和二氧化碳混合氣的腐蝕;抗硝酸溶液腐蝕性能好,但經(jīng)加熱后會(huì)引起敏化,產(chǎn)生晶間腐蝕;只能耐較低濃度的硫酸和鹽酸的腐蝕;對(duì)甲酸、醋酸、丙酸等有機(jī)酸的抗腐蝕性能好。合金耐流動(dòng)海水的腐蝕性能好,但在停滯的海水中會(huì)在合金表面形成沉積物,并造成嚴(yán)重的腐蝕裂紋。
3力學(xué)性能
3.1供貨技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
3.1.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能(表3-1)
表3-1
標(biāo)準(zhǔn)號(hào) | 品種 | 熱處理 | θ/°C | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ψ/% |
GB/T15008.YB/T5264 | 熱軋和鍛制棒材、鍛件 | 標(biāo)準(zhǔn)熱處理 | 20 | 2515 | 2205 | >30 | — |
GB/T15009.GB/T15010 | 熱軋板、冷軋薄板、無(wú)縫管、冷軋帶材 | 標(biāo)準(zhǔn)熱處理 | 20 | 2520 | 2205 | >30 | — |
3.1.2生產(chǎn)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、基值和設(shè)計(jì)許用值
3.2短時(shí)力學(xué)性能
3.2.1硬度熱軋棒不同溫度的硬度見(jiàn)表3-20
表3-2
取樣/mm | 狀態(tài) | 在以下溫度,HB | |||||
25°C | 425°C | 540°C | 650°C | 705°C | 760°C | ||
D20 | 982°C*lh/AC | 138 | 120 | 119 | 110 | 97 | 66 |
熱軋棒 | 熱軋 | 198 | 170 | 161 | 145 | 120 | 91 |
取樣/mm | 760°C*以下時(shí)效時(shí)間,室溫aK/(J/cm2) | |||
d20熱軋棒標(biāo)準(zhǔn)熱處理 | 0h | 500h | 1000h | 1500h |
144 | 130 | 134 | 130 |
3.2.2沖擊性能
熱軋棒經(jīng)760°C長(zhǎng)期時(shí)效,室溫沖擊韌性見(jiàn)表3-3。
3.2.3壓縮性能
3.2.4扭轉(zhuǎn)性能
3.2.5剪切性能
3.2.6拉伸性能
3.2.6.1不同產(chǎn)品,不同溫度的拉伸性能見(jiàn)表3-4,拉伸性能曲線見(jiàn)圖3-1?圖3-3。
3.2.6.2冷軋板經(jīng)不同時(shí)效,不同溫度的拉伸性能見(jiàn)表3-5和表3-6。
表3-4(由于圖表內(nèi)容過(guò)多,看官有需要可以聯(lián)系021-67898722)
取樣/mm | θ/°C | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ψ/% | 取樣/mm | θ/°C | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ψ/% |
90方坯 | 20 | 566 | 246 | 54 | 61 | d20熱軋棒軋態(tài) | 20 | 1295 | 368 | 40 | 69 |
500 | 512 | 191 | 55 | 59 | 500 | 562 | 277 | 36 | 55 | ||
600 | 4S1 | 201 | 56 | 62 | 600 | 500 | 255 | 40 | 61 | ||
700 | 374 | 221 | 55 | 54 | |||||||
700 | 341 | 225 | 68 | S1 | |||||||
800 | 218 | 169 | 84 | 73 | |||||||
800 | 213 | 140 | S1 | 89 | |||||||
900 | 134 | 86 | 84 | 77 | |||||||
900 | 117 | 70 | 103 | 93 | |||||||
950 | 109 | S1 | 93 | 82 | |||||||
950 | 83 | 46 | 125 | 92 | |||||||
1000 | 92 | 72 | 76 | 83 |
續(xù)表3-4
取樣/mm | θ/°C | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ψ/% | 取樣/mm | θ/°C | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ψ/% |
t/20熱軋棒982°C*lh/AC | 20 | 642 | 536 | 39 | 68 | S1.5 | 20 | 597 | 一 | 47 | — |
500 | 529 | 254 | 31 | 64 | 500 | 538 | 一 | 46 | 一 | ||
600 | 460 | 231 | 44 | 62 | 600 | 500 | 一 | 46 | — | ||
700 | 315 | 194 | 68 | 78 | 700 | 370 | — | 59 | — | ||
800 | 182 | 129 | 92 | 95 | 800 | 200 | — | 98 | |||
900 | 114 | 76 | 108 | 93 | 900 | 125 | — | 98 | |||
950 | 79 | 45 | 144 | 92 | 950 | 96 | — | 103 | — | ||
d20熱軋棒1150°C | 20 | 584 | 251 | 50 | 68 | 1000 | 74 | — | 87 | — | |
500 | 502 | 168 | 40 | 56 | D127*12.7擠壓管1150°C | 30 | 524 | 183 | 60 | 一 | |
650 | 362 | 124 | 47 | 59 | |||||||
600 | 384 | 146 | 52 | 53 | |||||||
760 | 209 | 110 | 85 | 73 | |||||||
700 | 228 | 80 | 82 | 74 | |||||||
S15 | 163 | 120 | 98 | 7905 | |||||||
800 | 133 | 79 | 80 | 80 | |||||||
870 | 111 | 93 | 110 | 92.5 | |||||||
900 | 105 | 68 | 96 | 82 | 925 | S1 | 63 | 112 | 93 | ||
950 | 79 | 60 | 83 | 80 | 980 | 61 | 50 | 132 | 94 |
取樣/mm | 時(shí)效規(guī)范 | 20°C拉伸 | 900°C拉伸 | 取樣/mm | 時(shí)效規(guī)范 | 20°C拉伸 | 900°C拉伸 | ||||||
θ/°C | t/h | σb/MPa | δ5/% | σb/MPa | δ5/% | θ/°C | t/h | σb/MPa | δ5/% | σb/MPa | δ5/% | ||
S1.5 | 600 | 100 | 637 | 43 | 123 | 82 | S1.5冷軋板1150°C | 800 | 100 | 5S1 | 55 | 118 | 78 |
200 | 599 | 48 | 124 | 65 | 200 | 592 | 43 | 114 | 80 | ||||
500 | 622 | 36 | 127 | 70 | 500 | 564 | 40 | 114 | 89 | ||||
1000 | 718 | 30 | 126 | 55 | 1000 | 560 | 39 | 115 | 84 | ||||
2000 | 733 | 30 | 125 | 62 | 2000 | 559 | 42 | 116 | 95 | ||||
700 | 100 | 576 | 43 | 122 | 72 | 900 | 100 | 568 | 40 | 112 | 86 | ||
200 | 617 | 39 | 121 | 85 | 200 | 578 | 41 | 109 | 91 | ||||
500 | 590 | 39 | 118 | 71 | 500 | 552 | 38 | 107 | 70 | ||||
1000 | 574 | 38 | 115 | 74 | 1000 | 525 | 35 | 108 | 70 | ||||
2000 | 576 | 42 | 117 | 92 | 2000 | 4S1 | 30 | 100 | 77 |
表3-5
表3-6
取樣/mm | 時(shí)效時(shí)間t/h | 600時(shí)效,600°C拉伸 | 700時(shí)效,700°C拉伸 | 800時(shí)效,800°C拉伸 | |||
σb/MPa | δ5/% | σb/MPa | δ5/% | σb/MPa | δ5/% | ||
S1.5 | 100 | 515 | 37 | 330 | 67 | 188 | S1 |
200 | 496 | 42 | 324 | 64 | 190 | 102 | |
500 | 497 | 35 | 329 | 60 | 193 | 89 | |
1000 | 543 | 24 | 327 | 48 | 190 | 96 | |
2000 | 552 | 26 | 321 | 62 | — | 一 |
3.3持久和蠕變性能
3.3.1持久性能
3.3.1.1不同產(chǎn)品,不同溫度的持久壽命見(jiàn)表3-7。
3.3.1.2不同產(chǎn)品,不同溫度的持久應(yīng)力-壽命曲線見(jiàn)圖3-4?圖3-6。
3.3.1.3冷軋板經(jīng)不同長(zhǎng)期時(shí)效,不同溫度的持久壽命見(jiàn)表3-8。
3.3.2蠕變性能
3.4疲勞性能
3.4.1高周疲勞
3.4.1.1熱軋棒不同溫度的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞極限見(jiàn)表3-9;冷拔棒不同溫度的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞性能見(jiàn)表3-10。
3.4.1.2熱軋棒和冷拔棒不同狀態(tài)的室溫旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞性能見(jiàn)表3-11。
表3-7
取樣/mm | θ/°C | σ/MPa | t/h | 取樣/mm | θ/°C | σ/MPa | t/h |
90方坯 | 800 | 108 | 11 | d20熱軋棒H50°C*lh/AC | 800 | 78 | 131 |
88 | 51 | 900 | 49 | S1 | |||
78 | 50 | 44 | 179 | ||||
900 | 49 | 79 | 39 | 373 | |||
44 | 128 | 29 | 808 | ||||
950 | 39 | 62 | S1.5 | 700 | 137 | 164 | |
34 | 96 | 127 | >2S1 | ||||
29 | 29 | 800 | 78 | 158 | |||
D20熱軋棒1150°C*lh/AC | 700 | 137 | 149 | 49 | >288 | ||
127 | 174 | 900 | 39 | 121 | |||
108 | 824 | 29 | 278 | ||||
800 | 88 | 119 | 20 | >548 |
表3-8
取樣/mm | 時(shí)效規(guī)范 | θ/°C | σ/MPa | t/h | 取樣/mm | 時(shí)效規(guī)范 | θ/°C | σ/MPa | t/h | ||
θ/°C | t/h | θ/°C | t/h | ||||||||
S1.5 | 700 | 100 | 700 | 137 | 156 | S1.5冷軋板1150°C | 800 | 1000 | 800 | 39 | 106 |
200 | 82 | 2000 | 60 | ||||||||
500 | 84 | 900 | 100 | 900 | 39 | 101 | |||||
1000 | 104 | 200 | 109 | ||||||||
2000 | -- | 500 | 69 | ||||||||
800 | 100 | 800 | 39 | 124 | 1000 | 56 | |||||
200 | 102 | 2000 | 44 | ||||||||
500 | 128 | — |
表3-10
取樣/mm | θ/°C | ||||
105 | 106 | 107 | 108 | ||
425.4 | 30 | 324 | 296 | 293 | 290 |
425 | 324 | 296 | 293 | 290 | |
540 | 276 | 269 | 265 | 262 | |
760 | — | 203 | 176 | 152 | |
870 | 一 | 138 | 114 | 93 |
表3-11
取樣/mm | 熱處理 | θ/°C | 在以下N/周 | ||||
104 | 105 | 106 | 107 | ||||
D20 | 軋態(tài) | 20 | 393 | 372 | 365 | 393 | 352 |
1065*: *10min/AC | 324 | 296 | 262 | 241 | 214 | ||
d25.4 | 冷拔態(tài) | — | 448 | 338 | 255 | 228 | |
1065°C*10min/AC | 331 | 296 | 269 | 248 | 221 |
3.4.2低周疲勞
3.4.3特種疲勞
冷軋板經(jīng)不同熱處理,不同循環(huán)溫度的冷熱疲勞性能見(jiàn)表3-12。
表3-12裂紋擴(kuò)展速率斷裂韌度
3.5裂紋擴(kuò)展速率
3.6斷裂韌度
3.7松弛性能
4工藝性能與要求
4.1成形工藝與性能
電渣錠可不經(jīng)扒皮,直接鍛造軋制,中間淬火溫度為1080°C~1100°C,加工工藝見(jiàn)表4-1。
4.2工藝性能
板材的杯突和反復(fù)彎曲性能見(jiàn)表4-2。
表4-1(021-67898711)
加工類型 | 加熱溫度 | 開(kāi)鍛(軋)/終鍛(軋)溫度 |
鍛造 | 1120°C?1150°C | 開(kāi)鍛1030°C?1050°C; 終鍛2930°C |
軋制 | 1120°C?1150P | 開(kāi)軋>1040°C; 終軋N930°C |
表4-2
取樣/mm | 熱處理 | 反復(fù)彎曲/次數(shù) | 杯突深度/mm |
S1.5冷軋板 | 1100°C/AC | 23 | 10.5 |
注:上模直徑d27mm;熱模直徑t/30mm;沖頭直徑d20mm;鉗口半徑r=7.5mm。 |
板厚/mm | 焊絲直徑/mm | 電流/A | 鎢極直徑/mm |
1.0 | 1.5?1.6 | 65?75 | 2.5?30 |
1.5 | 1.2?1.6 | 70?85 | 2.5?3.0 |
5 | 1.6?2.0 | 80?90 | 3.0?4.0 |
10 | 1.6?2.5 | 85?120 | 3.0?4.0 |
焊接性能
4.3.1S1.5mm板材經(jīng)固溶處理后可進(jìn)行滾焊、氣焊、接觸焊,焊接質(zhì)量均良好;板厚大于5.0mm厚零部件,均采用電弧焊焊接。焊接時(shí)可以填加82焊絲,氬弧焊也可使用182焊條。氬弧焊焊接接頭可達(dá)到與母材相同的力學(xué)性能。熱軋板電弧焊焊縫的沖擊韌性較母材稍低。但仍具有較好的綜合性能。
4.3.2氬孤焊焊接工藝見(jiàn)表4-3。
82.0mm以下厚度的冷軋薄板固溶處理后,也可進(jìn)行搭接滾焊。焊接表面可酸洗或機(jī)械拋光。搭接滾焊焊接工藝見(jiàn)表4-4。
表4-4
板厚/mm | 功率級(jí)數(shù) | 電極壓力/kg | 焊接速度/(m/min) | 脈沖時(shí)間/格 | 休止時(shí)間/格 | 加熱/格 |
1.0?2.0 | 3 | 500—800 | 0.25?0.34 | 10?14 | 6?12 | 5?7 |
4.4零件熱處理工藝
同各品種的標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度。
4.5表面處理工藝
4.6切削加工與磨削性能無(wú)特殊要求。
5組織結(jié)構(gòu)
5.1相變溫度
M23C,型碳化物析出溫度范圍540°C~1095°C。
5.2時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
5.3典型組織
合金經(jīng)固溶處理的組織主要由γ基體、mn、mc和M(CN)組成。
合金經(jīng)長(zhǎng)期時(shí)效后,析出γ′相和M23c6型碳化物。m23c6沿晶界呈細(xì)小鏈狀顆粒分布。合金在540°C?760°C腐蝕環(huán)境中長(zhǎng)期暴露時(shí),對(duì)晶間腐蝕比較敏感。
鍛件和熱軋棒經(jīng)熱處理后的晶粒組織見(jiàn)圖5-1;熱軋棒和冷軋板經(jīng)時(shí)效后的組織和析出相形貌見(jiàn)圖5-2。
參考文獻(xiàn)
略。。