GH3230高溫合金
1合金介紹
1.1概述
GH3230是Ni-Cr基固溶強化型變形高溫合金，使用溫度范圍700°C?1050°C。合金具有較高的強度和抗冷熱疲勞性能，組織穩(wěn)定。合金具有優(yōu)異的耐熱腐蝕和抗氧化能力，適于制作航空發(fā)動機火焰筒等零件，主要產(chǎn)品有冷軋板和帶材。
1.2應(yīng)用概況及特性
合金已用于制作先進航空發(fā)動機的燃燒室部件，使用狀況良好。
合金經(jīng)800°C*1000h長期時效后，沒有TCP有害相析出。
1.3材料牌號
GH3230(GH230)。
1.4相近牌號
無。
1.5材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
QJ/DT0160044航空發(fā)動機用GH230板材、帶材技術(shù)條件
Q/GYB05062GH3230合金冷軋薄板和帶材
1.6熔煉工藝
采用真空感應(yīng)爐+電渣重熔熔煉工藝。
1.7化學(xué)成分
摘自QJ/DT0160044和Q/GYB05062,見表1-1。
表1-1
元素 | C | Cr | Ni | Co | W | Mo | Al | Ti |
質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% | 0.05-0.15 | 20.00?24.00 | 余 | ≤5.00 | 13.00?15.00 | 1.00?3.00 | 0.20—0.50 | ≤0.10 |
元素 | Fe | La | B | Si | Mn | S | P | Cu |
質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% | ≤3.00 | 0.005?0.05 | ≤0.015 | 0.25?0.75 | 0.30—1.00 | ≤0.015 | ≤0.03 | ≤0.50 |
1.8熱處理制度
摘自QJ/DT0160044和Q/GYB05062,冷軋薄板、熱軋厚板和帶材的標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度為:(1180?1240)°C/AC、或OQ、或WQ保溫時間根據(jù)材料的厚度確定。
1.9品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)，摘自QJ/DT0160044和Q/GYB05062。
1.9.1主要規(guī)格
S0. 8mm?3mm板材。
1.9.2供應(yīng)狀態(tài)
板材以冷軋態(tài)、或經(jīng)固溶處理后供應(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
2.3熱導(dǎo)率（表2-1）
2.4電阻率
2.5熱擴散率（表2-2）
2.6比熱容（表2-3）
2.7線膨脹系數(shù)（表2-4）
可與墨*JU特殊鋼客服人員021-67898711索取圖表。
2.8密度
p=8. 934g/cm
2.9磁性能
合金無磁性。
2.10彈性性能（表2-5）
表2-5
2.11化學(xué)性能
2.11.1抗氧化性能
合金在空氣介質(zhì)中，900°C、1000°C和1100°C不同試驗時間的氧化增重值見表2-6。
2.11.2耐腐蝕性能
合金經(jīng)涂鹽熱腐蝕，900°C、100h的腐蝕增重值及與GH3536合金比較見表2-7。
表2-7
θ/°C | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 |
E/GPa | 215 | 210 | 204 | 199 | 194 | 188 | 182 | 176 | 168 | 160 | 150 | 139 |
G/GPa | 82.2 | 80.1 | 77.9 | 75.7 | 73.5 | 71.2 | 68.8 | 66.1 | 63.1 | 59.7 | 55.9 | 51.6 |
μ | 0.31 | 0.31 | 0.31 | 0.31 | 0.32 | 0.32 | 0.32 | 0.33 | 0.33 | 0.34 | 0.35 | 0.35 |
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 | 品種 | 熱處理 | θ/°C | 拉伸性能 | HBW | 持久性能 |
σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | σ/MPa | τ/h | δ5/% |
QJ/DT0160044
Q/GYB05062 | 板材①
帶材 | 標(biāo)準(zhǔn)熱處理 | 20 | 2793 | N345 | 240 | 實測 | — | — | 一 |
927 | 一 | — | — | 一 | 62 | ≥36 | ≥10 |
①板材在室溫進行彎曲實驗，彎曲系數(shù)為1.5,在彎曲180°以后，不得有裂紋存在。 |
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(xué)性能
3.2.1硬度
3.2.2沖擊性能
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冷軋板不同溫度的拉伸性能見表3-2。
表3-2
取樣/mm | θ/°C | σb/MPa | δ5/% | 取樣/mm | θ/°C | σb/MPa | δ5/% | 取樣/mm | θ/°C | σb/MPa | δ5/% |
S1.5
冷軋板
1230°C*
10minAC | 20 | 905 | 51 | s1. 5冷軋板1230°C* l0minAC | 700 | 635 | 41 | SI.5冷軋板1230°C* l0minAC | 900 | 250 | 87 |
20 | 910 | 49.5 | 700 | 620 | 39 | 950 | 200 | 70 |
50() | 760 | 47 |
800 | 410 | 94 | 950 | 205 | 89 |
500 | 745 | 47 |
800 | 405 | 86 | 1000 | 151 | 78 |
600 | 735 | 48 |
600 | 740 | 47 | 900 | 285 | 71 | 1000 | 157 | 75 |
3.3持久和蠕變性能
3.3.1持久性能
3.3.1.1冷軋板不同溫度的持久壽命見表3-3。
表3-3
3.3.1.2冷軋板不同溫度的持久應(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
3.3.2蠕變性能
3.4疲勞性能
3.4.1高周疲勞
3.4.2低周疲勞
3.4.3特種疲勞
相關(guān)系數(shù)：0.995；標(biāo)準(zhǔn)差：0.00143
3.1冷軋板不同循環(huán)溫度的冷熱疲勞性能見表3-4。
3.2冷軋板經(jīng)不同固溶處理，900°C。20°C的冷熱疲勞性能見表3-5。
表3-4可與墨*JU特殊鋼客服人員13472787990索取圖表。
取樣/mm | θ/°C | 在以下循環(huán)N/周，裂紋長度/mm |
10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 100 | 150 | 200 | 300 | 350 | 400 | 500 |
S1.5冷軋板1230°C
* l0minAC | 700?20 | — | — | — | — | — | 0.09 | — | 0.24 | 0.33 | — | — | 0.56 |
800?20 | — | — | — | — | 0.05 | 0.14 | — | 0.44 | 0.59 | 1.06 | — | — |
900?20 | — | 0.10 | — | 0.24 | — | 0.37 | — | 1.07 | 1.90 | — | 2.64 | — |
1000?20 | 0.31 | — | 0.56 | — | 0.67 | 1.41 | 2.13 | 2.83 | — | — | — | — |
表3-5
取樣/mm | 固溶溫度/°c | 9OO°C?2O°C、在以下循環(huán)N/周，裂紋長度/mm |
20 | 40 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
S1. 5 | 1180 | 0.10 | 0.24 | 0.37 | 1.07 | 1.90 | 2.64 | 3.76 |
冷軋板 | 1230 | 0.16 | 0.29 | 0.56 | 1.70 | 2.58 | 3.26 | 3.58 |
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（表4-1）
表4-1
加工類型 | 加熱溫度 | 開鍛（軋）/終鍛（軋）溫度 |
鋼錠開坯 | ≤700°C裝爐,1160°C?1180°C | 開鍛＞1050°C；終鍛＞980°C |
板坯軋制 | (1160?1200)°C士10°C | 開軋≥1100°C；停軋≥980°C |
熱軋薄板 | 1160°C±10°C | 荒軋：開軋1150°C?1160°C；停軋≥950°C；
精軋：開軋1140°C?1150°C；停軋≥900°C |
冷軋薄板 | 冷軋變形量控制在30%?40% |
表4-2
工藝性能（表4-2）
焊接性能
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特殊要求。
織結(jié)構(gòu)
5.1相變溫度
5.2時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
5.3典型組織
參考文獻
略。。
