高溫合金GH/NS
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描述：GH3652是Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金，在固溶狀態(tài)下使用，使用溫度在1100°C以下。合金具 有優(yōu)異的抗氧化和耐腐蝕性能，中等的拉伸和持久強(qiáng)度，良好的成形工藝和機(jī)加工性能，組織穩(wěn)定性好。 適于制作在1100°C以下航空發(fā)動機(jī)的燃燒室和隔熱板等部件。在民用工業(yè)領(lǐng)域，可用于制作1200°C以下 使用的高溫裝置零部件。主要產(chǎn)品有熱軋和鍛制棒材、熱軋和冷軋薄板、帶材和鍛件等。
規(guī)格：板，棒，帶，線，管，可定制
GH3652高溫合金
1合金介紹（如需要圖表可與13472787990聯(lián)系）
1.1概述
GH3652是Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金，在固溶狀態(tài)下使用，使用溫度在1100°C以下。合金具 有優(yōu)異的抗氧化和耐腐蝕性能，中等的拉伸和持久強(qiáng)度，良好的成形工藝和機(jī)加工性能，組織穩(wěn)定性好。 適于制作在1100°C以下航空發(fā)動機(jī)的燃燒室和隔熱板等部件。在民用工業(yè)領(lǐng)域，可用于制作1200°C以下 使用的高溫裝置零部件。主要產(chǎn)品有熱軋和鍛制棒材、熱軋和冷軋薄板、帶材和鍛件等。
1.2應(yīng)用概況及特性
合金已用于制作航空發(fā)動機(jī)燃燒室及加力燃燒室零部件(如噴嘴罩、盒套、擴(kuò)散器和隔熱屏等)，批產(chǎn) 和使用情況良好。
合金在800°C以上冷熱交變的條件下，有產(chǎn)生裂紋的傾向。
1.3材料牌號
GH3652(GH652)。
1.4相近牌號
XH70IO、3H652(俄)。
1.5材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 14992高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號
HB/Z 140航空用高溫合金熱處理工藝
QJ/DT 01.73023航空用GH652合金熱軋和冷軋薄板
GY 05-014 GH652合金棒材技術(shù)條件
Q/GYB 05005 GH3652合金熱軋和鍛制棒材
1. 6 熔煉工藝
釆用非真空感應(yīng)爐、或非真空感應(yīng)爐+電渣重熔、或真空感應(yīng)爐+電渣重熔、或非真空感應(yīng)爐+真空 電弧重熔等熔煉工藝。
1.7 化學(xué)成分
摘自GB/T 14992,添加元素有區(qū)別的摘自QJ/DT 01.73023,見表1-1。
表1-1
元素 | c | Cr | Ni | Al | Fe | Ce |
質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% | ≤0. 10 | 26. 50?28. 50 | 余 | 2. 80 — 3. 50 | ≤1.0 | ≤0. 030 |
元素 | Mg① | Mn | Si | P | S | — |
質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% | ≤0.03 | ≤0. 30 | ≤0. 80 | ≤0.020 | ≤0. 020 | — |
①Q(mào)J/DT 01.73023規(guī)定添加的元素，另外規(guī)定合金中允許加入w(Ti)<0. 20% ,w(Nb)<0. 20% ? | ||||||
1. 8 熱處理制度
HB/Z 140.QJ/DT 01.73023和文獻(xiàn)[4],合金在固溶狀態(tài)使用，各品種的標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度為:
熱軋和鍛制棒材、鍛件，（1150?1200)°C *(40?60)min/AC。
熱軋和冷軋板材,(1080?1200)°C/AC；
冷軋帶材，(1100?1130)°C/AC。
1.9 品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)
摘自 QJ/DT 01. 73023,GY 05-014 和 Q/GYB 05005o
1.9. 1主要規(guī)格（如需要圖表可與13472787990聯(lián)系）
D10mm-300mm熱軋和鍛制棒；S4mm~14mm熱軋板;S＜4mm冷軋薄板和帶材;d0. 3mm?10mm焊絲。
1.9.2供應(yīng)狀態(tài)
棒材不經(jīng)熱處理，以熱軋或鍛造狀態(tài)供應(yīng)；板材經(jīng)固溶+堿酸洗+平整+矯直+切邊后供應(yīng)；軟態(tài)帶 材經(jīng)固溶十酸堿洗+切邊后成卷供應(yīng)，釆用光亮固溶處理后，可不經(jīng)酸堿洗供應(yīng)；硬態(tài)帶材以冷軋+退火 +拋光+切邊后成卷供應(yīng)，釆用光亮退火處理后，可不經(jīng)拋光供應(yīng)；焊絲以或半硬狀態(tài)供應(yīng)。
2物理、彈性和化學(xué)性能冷拉狀態(tài)、或經(jīng)熱處理+酸洗。
2. 1 熔化溫度范圍
1355°C ?1380°C。
2.2相變點(diǎn)
2.3熱導(dǎo)率（表2-1）
2.4電阻率
2.5熱擴(kuò)散率
2.6比熱容
2.7線膨脹系數(shù)（表2-2）
2.8密度
p=7. 97g/cm3。
2.9磁性能
合金無磁性。
2. 10 彈性性能（表2-3）
θ/°C | 25 | 100 | 200 | 300 | 400 |
λ/[W/(m ? °C)] | 11.7 | 12.6 | 13.8 | 15. 5 | 17.2 |
θ/°C | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
λ/[W/(m ? °C)] | 18. 9 | 20. 1 | 23.0 | 24. 7 | 26. 8 |
θ/°C | θ/°C | ||
20 ?100 | 12. 34 | 20 ?500 | 14. 13 |
20 ?200 | 12. 91 | 20 ?600 | 14.47 |
20 ?300 | 13. 42 | 20 ?700 | 14. 95 |
20 ?400 | 13. 91 | 20 ?800 | 15.94 |
θ/°C | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 |
E/GPa | 191 | 182 | 173 | 166 | 156 |
θ/°C | 500 | 600 | 700 | 800 | — |
E/GPa | 147 | 137 | 118 | 94 | 一 |
θ/°C | 在以下試驗時間，氧化速率/［g/（m2 - h）］ | ||||
20h | 40h | 60h | 80h | 100H | |
1000 | 0. 1775 | 0. 0950 | 0. 0680 | 0.0538 | 0.0460 |
1100 | 0.3495 | 0.2138 | 0. 1563 | 0.1261 | 0. 1121 |
1200 | 1.0850 | 0. 6650 | 0. 5417 | 0.4388 | 0. 3670 |
2. 11 化學(xué)性能（如需要圖表可與021/6789、8711聯(lián)系）
2.11. 1抗氧化性能
合金在空氣介質(zhì)中，不同溫度試驗不同時間的氧化速率見表2-4；1100°C和1200°C不同試驗時間的氧 化速率曲線分別見圖2-1和圖2-2o
2.11.2 耐腐蝕性能
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 | 持久性能 | ||||
σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | τ/h | δ5/% | ||||
Q/GYB 05005 | 熱軋棒 鍛棒 | (1150~1200)°C *lh/AC | 20 | ≥735 | ≥30. 0 | ≥40 | — | — | — |
900 | ≥145 | ≥30. 0 | ≥40 | 29 | ≥100 | 實測 | |||
49 | 實測 | 實測 | |||||||
QJ/DT01. 73023① | 冷軋板 | (1080 ?1200)°C/AC | 20 | ≥735 | ≥30 | 一 | — | — | — |
900 | ≥147 | ≥20 | 一 | 29.4 | ≥100 | 實測 | |||
①持久試驗時間超過30h后，可每隔8h~10h加載lOMPa直至拉斷。 | |||||||||
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熱軋棒經(jīng)不同固溶處理，不同溫度的拉伸性能見表3-2。
3. 2. 6.2冷軋板經(jīng)不同固溶處理，不同溫度的拉伸性能見表3-3。
3.2. 6. 3熱軋棒經(jīng)1000°C長期時效,室溫和900°C的拉伸性能見表3-4。
表 3-2
取樣/ | 固溶/AC | θ/°C | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ψ/% | 取樣/ | 固溶/AC | θ/°C | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ψ/% | ||
θ/°C | t/min | θ/°C | t/min | ||||||||||||
d22 熱軋棒 非真空 熔煉 | 1100 | 60 | 20 | 860 | 520 | 42 | 44 | d22 熱軋棒 非真空 熔煉 | 1150 | 40 | 1000 | 106 | — | 82 | 67 |
700 | 610 | 448 | 14 | 21 | 1150 | 50 | 20 | 870 | 一 | 42 | 54 | ||||
800 | 460 | 380 | 16 | 19 | 900 | 141 | — | 114 | 94 | ||||||
900 | 141 | — | 116 | 94 | 1150 | 60 | 900 | 162 | — | 76 | 75 | ||||
1000 | 109 | — | 90 | 71 | 1200 | 30 | 20 | 812 | 472 | 55 | 56 | ||||
1150 | 30 | 20 | 800 | 410 | 42 | 55 | 700 | 606 | 437 | 14 | 21 | ||||
900 | 147 | 100 | 110 | 80 | 800 | 446 | 370 | 15 | 24 | ||||||
1150 | 40 | 20 | 860 | 445 | 46 | 56 | 900 | 170 | — | 115 | 94 | ||||
700 | 514 | 348 | 13 | 24 | 1000 | 112 | — | 110 | 89 | ||||||
800 | 383 | 306 | 18 | 19 | 1200 | 40 | 20 | 780 | 400 | 49 | 48 | ||||
900 | 130 | 97 | 58 | 78 | |||||||||||
表 3-3
取樣/ mm | θ/°C | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | 取樣/ mm | θ/°C | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% |
S1. 5 | 20 | 735?834 | — | 45 ?50 | S1.5 | 20 | 880 | 480 | 35 |
700 | 412 | — | 10 | 200 | 880 | 490 | 37 | ||
800 | 353 | — | 14 | 300 | 760 | 370 | 37 | ||
900 | 147 | — | 50 | 500 | 730 | 360 | 35 | ||
1000 | 78 | — | 55 | 700 | 480 | 320 | 37 | ||
1100 | 39 | — | 79 | 900 | 225 | 170 | 38 | ||
1200 | 20 | — | 136 | 1000 | 145 | — | 50 | ||
一 | — | — | 一 | 1100 | 88 | — | 61 |
表3-4
取樣/mm | 時效規(guī)范 | 室溫拉伸 | 900°C拉伸 | ||||||
θ/°C | t/h | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ψ/% | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | |
d22 | — | — | 860 | 445 | 46 | 56 | 144 | 84 | 71 |
1000 | 100 | 860 | 422 | 46 | 63 | 172 | 82 | 76 | |
200 | 885 | 452 | 44 | 62 | 177 | 66 | 70 | ||
500 | 885 | 470 | 45 | 62 | 188 | 92 | 74 | ||
3. 3持久和蠕變性能
3.3.1持久性能
3.3. 1.1冷軋板經(jīng)不同熔煉工藝,800°C和900°C不同時間的持久極限見表3-5。
3.3. 1.2熱軋棒經(jīng)不同固溶處理,800°C和900°C的持久性能見表3-6。
3. 3. 1. 3 熱軋棒經(jīng)1000°C長期時效，900°C、30MPa的持久性能見表3-7。
表 3-5（如需要圖表可與021/6789、8711聯(lián)系）
取樣/mm | θ/°C | σt/h / MPa | 取樣/mm | θ/°C | σt/h / MPa | ||||
σ5O | σ100 | σ500 | σ50 | σ100 | σ200 | ||||
S1.5冷軋板 非真空熔煉 1200°C/AC | 800 | 一 | 98 | 78 | S1.5冷軋板 | 800 | — | 98 | — |
900 | 39 | 29. 4 | — | 900 | 39 | 29. 4 | 32 | ||
表 3-6
取樣/mm | 熱處理 | θ/°C | σ/MPa | t/h | δ5/% | ψ/% |
D22 熱軋棒 非真空熔煉 | 1100°C *60min/AC | 800 | 98 | 133 | 12.8 | 一 |
900 | 30 | 132 | 25 | — | ||
1150°C*30min/AC | 900 | 30 | >250 | — | — | |
900 | 49 | 16.83 | 79 | 一 | ||
1150°C*40min/AC | 900 | 49 | 20. 92 | 49 | 60 | |
1200°C*30min/AC | 800 | 98 | 165 | — | — | |
900 | 30 | 125 | 39 | — | ||
1200°C*40min/AC | 900 | 49 | 38. 95 | 50 | 45 | |
注：1. 800°C、98MPa、100h 后，每隔 10h 加載 l0MPa 至拉斷。 | ||||||
3.3.2蠕變性能
冷軋板經(jīng)不同固溶處理，不同溫度、 100h的蠕變極限見表3-8。
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
冷軋板經(jīng)不同冶煉工藝，涂層和未涂層試樣、不同循環(huán)溫度的冷熱疲勞性能見 表 3-9。
3.5 裂紋擴(kuò)展速率
3. 6 斷裂韌度
3.7 松弛性能
取樣/mm | 時效規(guī)范 | 900°C、30MPa 持久 | ||
cl22 熱軋棒 非真空熔煉 1150°C*40min/AC | θ/°C | t/h | τ/h | δ5/% |
一 | — | 135.87 | 58.4 | |
1000 | 100 | 111.43 | 68.0 | |
200 | 125.28 | 58.0 | ||
500 | 116.35 | 52. 6 | ||
取樣/mm | 熱處理 | t/h | ep/% | 在以下溫度，MPa | ||
900°C | 1000°C | 1100°C | ||||
冷軋板 圓柱形試樣 非真空爐熔煉 | 1100°C* | 100 | 5 | 7. 8 | 5. 9 | 4.4 |
1200°C* | 24.5 | 11.8 | 6.9 | |||
取樣/mm | 熔煉方法 | 涂層 | 在以下循環(huán)溫度、至出現(xiàn)0.5mm裂紋，N /周 | |||
800°C?20°C | 900°C?20°C | 1000°C?20°C | 1200°C?20°C | |||
S1. 5?1.65 冷軋板 | 非真空熔煉 | 無 | 70 ?75 | 25 ?30 | — | — |
非真空熔煉 | 無 | 100?120 | 70 ?80 | — | — | |
55琺瑯 | 140?150 | 80 ?90 | — | — | ||
S1. 5?1. 65 | 非真空熔煉 | 無 | 87 | 30 ?35 | 28 | 26 |
非真空熔煉 | 無 | — | 55 ?75 | 40 ?50 | — | |
55琺瑯 | 140—150 | 80 ?90 | 50 ?65 | — | ||
注：缺口半徑r=0. lmm。（如需要圖表可與021/6789、8711聯(lián)系）
4工藝性能與要求
4. 1 成形工藝與性能
合金鑄錠鍛造加熱溫度1140°C~1160°C,開鍛溫度太于1050°C ,終鍛溫度大于900°C；鑄錠出爐后釆 用輕、快錘鍛打，待產(chǎn)生一定變形，鑄造組織被破碎后，再用重錘鍛打；鍛造或模鍛時，一次加熱的變形程度 在50%左右，對于精密模鍛件建議在無氧化性介質(zhì)中加熱。
4.2 工藝性能
板材的沖壓性能見表4-1。
4.3焊接性能
合金可用氣弧焊和接觸焊焊接，效果良好。
極限拉伸系數(shù) | 極限翻邊系數(shù) | 最小彎曲半徑f |
1.8-1.9 | 1.5-1.55 | (1.0 ?1.2)3° |
①3為板厚。 |
S1. 5mm的板材焊接接頭的力學(xué)性能見表4-2。
表 4-2
熱處理 | 焊接方法 | 填充材料 | θ/°C | σ/MPa | 彎曲角度/(°) | 剪切強(qiáng)度/N | |
焊接前 | 焊接后 | ||||||
固溶 | 不熱處理 | 氬弧焊 | GH3044 | 20 | 785 | 180 | |
800 | 333 | — | |||||
900 | 118 | — | |||||
滾焊 | 一 | 20 | 735 | — | |||
800 | 216 | — | |||||
900 | 118 | — | |||||
點(diǎn)焊 | — | 20 | — | 一 | 12749 | ||
900 | — | — | 3432 | ||||
①試樣帶加強(qiáng)焊縫。
4. 4 零件熱處理工藝
推薦的熱處理制度見表4-3。
表 4-3
熱處理類型 | θ/°C | min | 冷卻條件 |
中間熱處理 (消除冷作硬化) | 1100?1150 | 30 | 空氣中、水中或噴水冷卻 |
最終熱處理(焊接前)? | 1200 | 20 | 空氣中 |
①對于涂琺瑯零件，允許不進(jìn)行焊接前(校形后)熱處理。 | |||
4.5 表面處理工藝
取樣 | 時效規(guī)范 | 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% | ||
θ/°C | t/h | M23 C6 | ||
1150°C | — | — | 5.05 | 0. 814 |
1000 | 100 | 4.00 | 1.018 | |
200 | 5. 93 | 1.010 | ||
500 | 6.08 | 1. 026 | ||
4.6 切削加工與磨削性能
合金的機(jī)械加工性能良好，可進(jìn)行車削、鉆削、 銖削、磨削加工。
5組織結(jié)構(gòu)
5.1 相變溫度時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
合金經(jīng)1000°C長期時效，不同時效時間析出相的數(shù)量變化見表5-1。
5.2典型組織
參考文獻(xiàn)
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