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GH605鈷基高溫合金材料介紹

2023-05-31 15:50 作者:林春治 0人讀過(guò) | 我要投稿

GH605概述

GH605是以20Cr和15W固溶強(qiáng)化的鈷基高溫合金，在815℃以下具有中等的持久和蠕變強(qiáng)度，在1090℃以下具有優(yōu)良的抗氧化性能，同時(shí)具有滿(mǎn)意的成形、焊接等工藝性能。適用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室和導(dǎo)向葉片等要求中等強(qiáng)度和優(yōu)良的高溫抗氧化性能的熱端髙溫零部件。也可在航天發(fā)動(dòng)機(jī)和航天飛機(jī)上使用?？缮a(chǎn)供應(yīng)各種變形產(chǎn)品，如薄板、中板、帶材、棒材、鍛件、絲材以及精密鑄件。

GH605技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

WS9 7053—1996 《GH605合金熱軋板材、冷軋薄板和帶材》

Q/5B 4021—1992 《GH605合金環(huán)形鍛件技術(shù)條件》

Q/5B 4031—1992 《GH605合金棒材》

Q/5B 4032—1992 《GH605合金帶材》

Q/5E 4033—1992 《GH605合金帶材（硬態(tài)）》

Q/5B 4059—1992 《GH605高溫合金冷拉焊絲》

GH605化學(xué)成分

GH605熱處理制度

板材、帶材：1175-1230℃，快速冷卻；環(huán)形件：1175-1230℃，保溫不少于15min，水冷或快速空冷；棒材（機(jī)加工用）：1175-1230℃，快速冷卻。

GH605品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)

供應(yīng)δ≤14mm的熱軋中板、δ≤4mm的冷軋板材、δ0.5-0.80mm的冷軋帶材、δ0.20-0.80mm的冷硬帶材、δ0.2-10.0mm的焊絲、δ≤300mm的棒材和各種直徑及壁厚的環(huán)形件。中板和薄板經(jīng)固溶、堿酸洗、切邊后供應(yīng)；帶材經(jīng)固溶、堿酸洗、切邊后成卷供應(yīng)；冷硬帶材經(jīng)固溶、冷軋、退火、拋光和切邊后供應(yīng)；焊絲以硬態(tài)、半硬態(tài)、固溶加酸洗、光亮固溶處理狀態(tài)成盤(pán)交貨，也可以直條交貨；環(huán)形件經(jīng)固溶處理加粗加工或除氧化皮后供應(yīng)；機(jī)加工用棒材經(jīng)退火后酸洗或磨光后供應(yīng)，熱加工用槔材可經(jīng)退火并磨光后交貨。

GH605熔煉與鑄造工藝

合金采用電弧爐或非真空感應(yīng)爐熔煉后再經(jīng)電渣重熔，或采用真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔。

GH605應(yīng)用概況與特殊要求

主要在引進(jìn)機(jī)種上使用，用于制造導(dǎo)向葉片、渦輪外環(huán)、外壁、渦流器、封嚴(yán)片等高溫零部件。該合金對(duì)硅含量很敏感，硅可促使合金在760-925℃之間暴露時(shí)形成Co2W型L相，從而使合金的室溫塑性下降，因此合金中的硅含量應(yīng)控制小于0.4%。

GH605抗氧化性能

合金適合在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)鉁u輪的環(huán)境中工作，在間斷式條件下工作時(shí)抗氧化和碳化的最低溫度為870℃，在空氣條件下連續(xù)工作時(shí)可耐1090℃的高溫。合金也可在海洋氣氛中工作。

GH605工藝性能與要求

（1）成形性能

合金具有滿(mǎn)意的冷熱成形性能。熱加工溫度范圍為1200-980℃，鍛造溫度應(yīng)足夠高以減少晶界碳化物，也應(yīng)足眵低以控制晶粒度，適宜的鍛造溫度約為1170℃。鍛造時(shí)應(yīng)注意防止角裂。加熱爐氣氛應(yīng)為中性或弱氧化性。加熱保溫時(shí)間約每25mm厚度1h，鍛造后可以任意速度冷卻。合金固溶狀態(tài)可進(jìn)行各種冷成形工序，但要求采用功率較大的成形設(shè)備。由于合金冷作硬化速率較大，冷成形時(shí)需進(jìn)行多次中間退火，在板材和其他產(chǎn)品成形時(shí)，在230 ℃進(jìn)行加熱是有益的。

（2）焊接性能

合金可用熔焊、電阻焊和釬焊等方法進(jìn)行連接。熔焊時(shí)可釆用手工或自動(dòng)的惰性氣體保護(hù)電弧焊，采用較小的能量輸入，以鎢極或HGH605焊絲作電極。不推薦采用埋弧焊，以免引起大晶粒和脆化。應(yīng)在固溶狀態(tài)而不在冷加工狀態(tài)進(jìn)行熔焊。焊后需進(jìn)行快速冷卻，最好進(jìn)行焊后退火，以消除在760-980℃可能產(chǎn)生的任何脆化。

（3）零件熱處理工藝

鍛棒和鍛件：1230℃，水冷；

中板：1200℃，水冷；

薄板和帶材：1175-1200℃，水冷或快速空冷。

保溫時(shí)間約為每25mm厚1h，但至少為15mm。

鉚釘應(yīng)在1160-1190℃固溶處理10-20mm，隨后水冷或快速冷卻。

固溶處理的材料冷加工后可在480-650℃時(shí)效4-16h（最好在600℃時(shí)效4h），可提高980℃以下的持久蠕變強(qiáng)度。適宜的冷加工量為15%-45%。

（4）表面處理工藝

固溶處理時(shí)生成的表面氧化皮可用吹砂或堿酸洗方法清除。堿酸洗工藝如下：（1）浸入370℃的氫氧化物溶液中15min；（2）浸入60-70℃的8%-12%的硫酸中10-15min；（3）浸入溫度為50-70℃的12%-15%的硝酸+ 1%-3%氫氟酸的混合溶液中15min。每次工序后應(yīng)在水中沖洗干凈。

（5）切削加工與磨削性能

合金可滿(mǎn)意地進(jìn)行切削和磨削加工。