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高溫合金GH/NS

GH2018
GH2035A高溫合金
材料:GH2035A
交期:30天
描述:GH2035A是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金,使用溫度在750°C以下。該合金是在GH2035合金的基礎(chǔ)上調(diào)整了碳、硼、鋁和鈦的含量,并改變了熱處理制度而發(fā)展成的。該合金除了具有原合金的優(yōu)點外,還具有更高的強度、更好的組織穩(wěn)定性和良好的熱加工性能。主要產(chǎn)品有熱軋和鍛制棒材、鍛件和環(huán)形件等。
規(guī)格:板,棒,帶,線,管,可定制
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  • 產(chǎn)品詳情

    GH2035A高溫合金

    1合金介紹

    1.1概述

    GH2035A是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金,使用溫度在750°C以下。該合金是在GH2035合金的基礎(chǔ)上調(diào)整了碳、硼、鋁和鈦的含量,并改變了熱處理制度而發(fā)展成的。該合金除了具有原合金的優(yōu)點外,還具有更高的強度、更好的組織穩(wěn)定性和良好的熱加工性能。主要產(chǎn)品有熱軋和鍛制棒材、鍛件和環(huán)形件等。

    1.2應(yīng)用概況及特性

    合金已用于制造多種航空發(fā)動機的渦輪內(nèi)外環(huán)和支承環(huán)等十多種零部件,現(xiàn)已投入批量生產(chǎn)。

    合金長期時效后析岀σ相,但長大速度很慢,且長大到一定長度后不再增長。700°C×10000h和750°C×4000h時效時,析出的σ相尺寸都在20μm以下,對合金的性能影響較小。

    1.3材料牌號

    GH2035A(GH1035A,GH35A)。

    相近牌號

    無。

    材料技術(shù)標準

    GB/T14992高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號

    GJB3165A航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規(guī)范

    HB/Z140航空用高溫合金熱處理工藝

    1.6熔煉工藝

    采用電弧爐+電渣重熔、或非真空感應(yīng)爐+電渣重熔、或真空感應(yīng)爐+電渣重熔熔煉工藝。

    1.7化學成分

    摘自GB/T14992,見表1-1。

    表1-1(想要更多數(shù)據(jù),可與13472787990聯(lián)系)

    元素

    C

    Cr

    Ni

    w

    Al

    Ti

    Fe

    質(zhì)量分數(shù)/%

    0.05~0.11

    20.00?23.00

    35.00~40.00

    2.50?3.50

    0.20?0.70

    0.80~1.30

    元素

    B

    Ce

    Mg

    Si

    Mn

    S

    p

    質(zhì)量分數(shù)/%

    0.010

    0.050

    ≤0.010

    ≤0.80

    ≤0.70

    ≤0.020

    ≤0.030

    1.8熱處理制度

    摘自HB/Z140,熱軋和鍛制棒材、鍛件的標準熱處理制度為:1080°C×2h/WQ+680°C×16h/AC。

    1.9品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)

    1.9.1主要規(guī)格

    棒材的直徑一般為20mm?300mm,通常長度為2000mm?6000mm;各種規(guī)格的鍛件和環(huán)形件。

    1.9.2供應(yīng)狀態(tài)

    熱軋和鍛制棒材、鍛件和環(huán)形件一般不經(jīng)熱處理供應(yīng)。

    2物理、彈性和化學性能

    2.1熔化溫度范圍

    2.2相變點

    熱導率

    電阻率

    熱擴散率(表2-1)

    表2-1E

    θ/°C

    250

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    900

    1000

    Q/(10^6m^2/s)

    3.8

    3.95

    4.2

    4.4

    4.65

    4.9

    5.15

    5.4

    5.6

    2.6比熱容(表2-2)

    表2-2

    θ/°C

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    900


    385

    448

    486

    515

    540

    561

    582

    599

    712

    2.7線膨脹系數(shù)(表2-3)

    表2-3

    θ/°C

    20?100

    20?200

    20?300

    20?400

    20?500

    20?600

    20?700

    20?800

    20?900

    a/(10^-6℃^-1

    13.9

    15.05

    15.9

    16.05

    16.1

    16.45

    16.6

    17.2

    17.3

    2.8密度

    p=8.17g/cm^3

    2.9磁性能

    2.10彈性性能(表2-4)

    表2-4

    θ/°C

    20

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    900

    Ed/GPa

    215

    214

    209

    202

    193

    186

    177

    167

    158

    148

    2.11化學性能

    2.11.1抗氧化性能

    合金在空氣介質(zhì)中,1000°C和1100°C試驗100h的氧化速率見表2-5。

    2.11.2耐腐蝕性能

    θ/°C

    1000

    1100

    100h的氧化速率/[g/(m2?h)]

    0.1997

    0.4134

    3力學性能

    3.1供貨技術(shù)標準

    3.1.1技術(shù)標準規(guī)定的性能(表3-1)

    表3-1

    標準號

    品種

    熱處理(想要更多數(shù)據(jù),可與021-67898711聯(lián)系)

    室溫拉伸性能

    700°C、196MPa持久性能

    GJB3165A

    熱軋和鍛制棒材

    1080°C±10℃×2H/WQ

    +680°C±10℃×16h/AC

    σb/MPa

    σpo.2/MPa

    δ5/%

    ψ/%

    τ/h

    ≥590

    ≥345

    ≥28

    ≥35

    ≥50

    3.1.2生產(chǎn)檢驗數(shù)據(jù)、基值和設(shè)計許用值

    3.2短時力學性能

    3.2.1硬度

    合金經(jīng)標準熱處理,室溫硬度為HBS230。

    3.2.2沖擊性能

    3.2.2.1棒材和90mm方坯,不同溫度的沖擊韌性見表3-2。

    3.2.2.2棒材經(jīng)不同長期時效,室溫沖擊韌性見表3-3。

    3.2.3壓縮性能

    3.2.4扭轉(zhuǎn)性能

    表3-2

    取樣/mm

    熱處理

    θ/°C

    aKu/(kJ/m^2)

    棒材

    標準熱處理

    20

    1780

    90方坯

    20

    1540

    400

    1600

    500

    1400

    600

    1340

    700

    1540

    800

    1660

    900

    2600

    3.2.5剪切性能

    表3-3

    時效規(guī)范

    室溫aKu/(kJ/m^2)

    時效規(guī)范

    室溫aKu/CkJ/m^2)

    時效規(guī)范

    室溫aKu/(kJ/m^2)

    θ/°C

    t/h

    θ/°C

    t/h

    θ/°C

    t/h

    650

    500

    1250

    700

    1000

    1070

    750

    250

    1420

    1000

    1180

    2000

    630

    500

    1190

    2000

    1040

    3500

    400

    1000

    750

    5300

    760

    5000

    230

    2000

    430

    700

    250

    1300

    10000

    140

    4000

    280

    500

    1170

    750

    100

    1590

    注:棒材取樣,經(jīng)標準熱處理。

    3.2.6拉伸性能

    3.2.6.1棒材和90mm方坯,不同溫度的拉伸性能見表3-4。

    3.2.6.2棒材經(jīng)不同長期時效,室溫拉伸性能見表3-5。

    表3-44

    取樣/mm

    θ/°C

    σb/MPa

    σpo.2/MPa

    δ5/%

    ψ/%

    取樣/mm

    θ/°C

    σb/MPa

    σpo.2/MPa

    δ5/%

    ψ/%

    d23棒

    20

    942

    467

    30

    51

    90方坯

    600

    703

    394

    29

    43

    90方坯

    20

    873

    424

    33

    57

    650

    662

    382

    29

    45

    300

    767

    373

    32

    52

    700

    588

    370

    29

    36

    400

    738

    365

    32

    52

    750

    485

    341

    29

    39

    500

    731

    372

    34

    52

    800

    321

    270

    59

    77

    550

    708

    348

    34

    55

    900

    145

    69

    101

    97

    注:冶煉工藝為非真空感應(yīng)爐+電渣,試樣經(jīng)標準熱處理。

    表3-5

    取樣

    時效規(guī)范

    室溫拉伸

    取樣

    時效規(guī)范

    室溫拉伸

    θ/°C

    τ/h

    σb/MPa

    σpo.2/MPa

    δ5/%

    ψ/%

    θ/°C

    τ/h

    σb/MPa

    σpo.2/MPa

    δ5/%

    ψ/%

    棒材

    標準

    熱處理

    955

    485

    28

    50

    棒材

    標準

    熱處理

    650

    2000

    965

    538

    25

    45

    650

    500

    976

    517

    26

    48

    5300

    977

    493

    27

    43

    1000

    964

    521

    26

    48

    700

    250

    932

    514

    29

    46


    續(xù)表3-5

    取樣

    時效規(guī)范

    室溫拉伸

    取樣

    時效規(guī)范

    室溫拉伸

    θ/°C

    τ/h

    σb/MPa

    σpo.2/MPa

    δ5/%

    ψ/%

    θ/°C

    τ/h

    σb/MPa

    σpo.2/MPa

    δ5/%

    ψ/%

    棒材標準熱處理

    700

    500

    918

    511

    27

    47

    棒材標準熱處理

    750

    100

    864

    459

    31

    53

    1000

    914

    495

    25

    42

    250

    853

    453

    31

    52

    2000

    908

    497

    25

    38

    500

    851

    443

    31

    51

    3500

    926

    504

    23

    34

    1000

    879

    461

    29

    45

    5000

    914

    500

    20

    30

    2000

    846

    459

    25

    37

    10000

    906

    500

    17

    28

    4000

    828

    458

    26

    31

    3.3持久和蠕變性能

    3.3.1持久性能

    3.3.1.190mm方坯不同溫度和時間的持久極限見表3-6;不同溫度持久應(yīng)力-壽命曲線見圖3-1,持久熱強參數(shù)綜合曲線見圖3-2。

    3.3.1.290mm方坯不同溫度光滑和缺口持久性能見表3-7。

    3.3.1.3棒材經(jīng)不同長期時效,700°C、245MPa的持久性能見表3-8。

    表3-6[45]

    取樣/mm

    θ/°C

    cr,,h/MPa

    取樣/mm

    θ/°C

    b〃h/MPa

    σ50

    σ100

    σ200

    σ500

    σ1000

    σ50

    σ100

    σ200

    σ500

    σ1000

    90方坯

    550

    620

    590

    560

    520

    490

    90方坯

    700

    310

    280

    245

    205

    185

    標準

    600

    500

    480

    455

    430

    410

    標準

    750

    200

    170

    145

    110

    80

    熱處理

    650

    420

    390

    360

    330

    300

    熱處理

    800

    125

    105

    90

    65

    45

    表3-7

    取樣/mm

    θ/°C

    σ/MPa

    τ/h

    δ5/%

    ψ/%

    τH/h

    取樣/mm

    θ/°C

    σ/MPa

    τ/h

    δ5/%

    ψ/%

    τH/h

    90方坯

    標準

    熱處理

    550

    570

    199

    19

    22

    385

    90方坯

    標準

    熱處理

    700

    275

    125

    25

    27

    350

    600

    470

    152

    13

    20

    352

    750

    175

    90

    56

    56

    372

    650

    370

    135

    26

    28

    211

    800

    100

    152

    62

    71

    325

    ①缺口半徑r=0.2mm.

    表3-8

    取樣

    時效規(guī)范

    700°C、245MPa持久

    取樣

    時效規(guī)范

    700°C、245MPa持久

    θ/°C

    t/h

    τ/h

    ψ/%

    θ/°C

    t/h

    τ/h

    ψ/%

    棒材標準熱處理

    275

    31

    棒材標準熱處理

    700

    3500

    78

    55

    650

    500

    283

    40

    5000

    69

    56

    1000

    275

    40

    10000

    86

    55

    2000

    208

    44

    750

    100

    104

    48

    5300

    241

    42

    250

    62

    54

    700

    250

    255

    28

    500

    44

    54

    500

    102

    41

    1000

    40

    54

    1000

    95

    48

    2000

    48

    53

    2000

    76

    54

    4000

    41

    57

    3-2 90mm方坯不同溫度的持久應(yīng)力-壽命曲線

    3.3.2蠕變性能

    棒材700°C,100h的蠕變性能見表3-9。

    取樣/mm

    熱處理

    θ/°C

    t/h

    σ/MPa

    εt/%

    εp/%

    εe/%

    d23棒

    標準熱處理

    700

    100

    245

    2.27

    2.18

    0.09

    圖3-2 90mm方坯的持久熱強參數(shù)綜合曲線

    表3-9

    3.4疲勞性能

    3.4.1局周疲勞

    合金650C、Nf=10^7周,旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞極限σ-1=370MPa。

    3.4.2低周疲勞

    3.4.3特種疲勞

    3.5裂紋擴展速率

    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

    合金熱加工性能優(yōu)良,加熱溫度范圍寬,一次允許變形量大。頂鍛臨界壓下量與溫度關(guān)系見圖4-1。在800°C?1230°C,變形量3%?91%都沒出現(xiàn)裂紋。

    合金的熱加工再結(jié)晶圖見圖4-2,再結(jié)晶圖見圖4-3。

    合金最適宜的加工溫度為950°C~1170°C。

    4.2工藝性能

    4.3焊接性能

    4.4零件熱處理工藝

    零件熱處理制度為1080°C×2h/WQ+680°C×16h/AC。

    圖4-1 臨界壓下量與溫度的關(guān)系

    圖4-2合金加工再結(jié)晶圖

    4.5表面處理工藝

    4.6切削加工與磨削性能

    無特殊要求。

    5組織結(jié)構(gòu)

    5.1相變溫度

    5.2時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

    合金中微量相的總數(shù)約占合金重量的0.4%?0.8%,隨時效溫度和時間的變化量見圖5-1

    5.3典型組織

    合金標準熱處理狀態(tài)的組織由γ基體、γ′相、M23C6型碳化物、M3B2型硼化物和TiC相組成,組織和析出相形貌見圖5-2。

    合金中ω(γ′)約占合金的3%,尺寸7nm,化學組成為Ni2.82Cr0.22Fe0.01Al0.27Ti0.63W0.05。在長期時效過程中y'數(shù)量略有增加,組成變化不大,隨時效時間延長和溫度升高,γ′尺寸增大,但長大速度緩慢。700°C×10000h時效時,尺寸為60nm。合金長期時效后析出γ′相,但長大速度很慢,且長大到一定長度后不再加長。700°C×1000h和750°C×4000H時效時,σ相尺寸都在20μm以下,因此對性能影響較小。

    圖5-1合金中微量相總量在長期時效中的變化。(想要更多數(shù)據(jù),可與021-67898711上海墨鉅聯(lián)系)

    參考文獻

    略。。