GH2036(GH36)合金的熱性能
?GH2036概述
?GH2036合金是一種以VC強(qiáng)化的沉淀硬化型鐵基高溫合金,其組織穩(wěn)定,在600~650°C具有良好的物理和力學(xué)性能,并且具有優(yōu)異的切削加工性能。該合金在高溫合金系列中,使用溫度較低,但在生產(chǎn)和應(yīng)用中廣泛使用。它主要用于工作溫度在600~650°C的航空渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪盤、承力環(huán)和緊固件,同時(shí)也可用于柴油機(jī)、汽輪機(jī)的增壓渦輪葉片和其他高溫部件。
?材料牌號:GH2036(GH36)。
相似牌號:9[1481,37X12H8T8MφB(俄羅斯)。
材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):GJB 2611—1996《航空用高溫合金冷拉棒材規(guī)范》、GJB 2612—1996《焊接用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》、GJB 3020·1997《航空用高溫合金環(huán)壞規(guī)范》、GJB 3165—1998《航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規(guī)范》、GJB 3167· 1998《冷鐓用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》、GJB 3782--1999《航空用高溫合金鍛制圓餅規(guī)范》、GB/T 14992—1994《高溫合金牌號》。
?化學(xué)成分 見表。
注:GJB3165規(guī)定w(Cu)≤0.25%,GJB3782規(guī)定w(Cu)≥0.20%。
熱處理制度?
鍛制圓餅和環(huán)件毛坯標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度:1140℃或1130℃,保溫80min,水冷+650~670℃,保溫14~16h,然后升溫至770~780℃,保溫14~20h,空冷。 1.5.2 熱軋和鍛制棒材標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度:1140℃+5℃,d<45mm保持80min,d>45mm保持105min,流動(dòng)水冷卻+670℃,保溫12~14h,再升溫至770~800℃,保溫12~14h,空冷。 1.5.3 冷拉棒材標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度:1140℃+5℃,保溫80min,流動(dòng)水冷卻+670℃,保溫12~14h,再升溫至770~800℃,保溫10~12h,空冷。
?品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)?可供應(yīng)各種規(guī)格的熱軋棒材、冷拉棒材、熱鍛棒材、餅材、環(huán)件毛坯和冷拉絲材等。棒材、餅材和環(huán)坯不經(jīng)過熱處理交貨;冷拉棒材交貨時(shí)處于固溶狀態(tài)、固溶+酸洗或冷拉狀態(tài);絲材交貨時(shí)處于冷拉狀態(tài)、固溶+酸洗或半硬狀態(tài);冷鐓用冷拉絲材交貨時(shí)處于固溶+酸洗盤狀、固溶+酸洗直條狀、固溶直條狀磨光或冷拉狀態(tài)。
?熔煉與鑄造工藝?該合金采用電弧爐熔煉、電弧爐+電渣重熔和非真空感應(yīng)爐+電渣重熔等工藝。
應(yīng)用概況與特殊要求?合金廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的渦輪盤和緊固件等承力部件,并經(jīng)過長期的使用考驗(yàn)。然而,合金的膨脹系數(shù)較高,抗氧化和耐腐蝕性能相對較差,且在600~650℃時(shí)存在缺口敏感性。
?物理及化學(xué)性能?熱性能 ?熔化溫度范圍:熔化溫度為1365℃
?密度:p=7.85g/cm3。
?磁性能
?化學(xué)性能 抗氧化性能:在800℃和900℃的空氣介質(zhì)中,經(jīng)過100小時(shí)試驗(yàn)后,氧化速率分別為1.25g/(m2·h)和1.97g/(m2·h)。
?力學(xué)性能??技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能:鍛制圓餅、環(huán)件毛坯、冷拉棒材和冷拉絲材技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能見表。
組織結(jié)構(gòu)??相變溫度:VC和Cr?2C?相在1100~1120°C基本溶解,NbC于1200℃以上才開始溶解。VC在700~800°C析出最多,Cr?3C析出峰值在950°C。合金經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)熱處理后,在650°C的長期時(shí)效過程中,VC'和Cr?C?顆粒會長大,而NbC基本無變化。
?時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線:鐵基變形高溫合金。
?合金組織結(jié)構(gòu):在固溶狀態(tài)下,合金由奧氏體及少量的初生NbC和VC組成,時(shí)效后VC分布于基體中,Cr?3C沿初生碳化物周圍及晶界上呈鏈狀分布。
?工藝性能與要求??成形性能:合金經(jīng)鍛造開坯,裝爐溫度不高于700°C,加熱溫度1150°C±20°C,終鍛溫度大于900°C。鐓餅時(shí)裝爐溫度低于800°C,加熱溫度1150°C±10°C,終鍛溫度大于950°C。模鍛時(shí)不大于900°C裝爐,2.5小時(shí)升溫到1180~1190°C,保溫60分鐘,終鍛溫度不低于950°C。變形溫度與變形程度的關(guān)系見圖5-1和圖5-2。
?焊接性能
?零件熱處理工藝:中等尺寸渦輪盤和承力環(huán)的熱處理制度為1140°C±10℃,保溫80分鐘,水冷+660°C±10℃,保溫16小時(shí),然后升溫至770~800°C,保溫16小時(shí),空冷(當(dāng)合金中w(C)≤0.36%時(shí)第二階段時(shí)效在770~780°C下進(jìn)行;w(C)>0.36%時(shí)第二階段時(shí)效則在790~800℃下進(jìn)行)。 5.4 大型渦輪盤和承力環(huán)的熱處理制度為1140℃±10℃(也可采用1130℃±10℃),保溫3小時(shí),流動(dòng)水冷卻+650~670℃,保溫14~16小時(shí),然后升溫至760~800℃,保溫16~20小時(shí),空冷(時(shí)效第二階段的具體溫度根據(jù)熔煉工藝和化學(xué)成分在760~800℃內(nèi)確定)。
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