GH3044固溶強化鎳基抗氧化合金
一、GH3044?概述
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?????GH3044是固溶強化鎳基抗氧化合金,在900℃以下具有高的塑性和中等的熱強性,并具有優(yōu)良的抗氧化性和良好的沖壓、焊接工藝性能,適宜制造在900℃以下長期工作的航空發(fā)動機主燃燒室和加力燃燒室零部件以及隔熱屏、導向葉片,供應的品種有板材、帶材、絲材、棒材和環(huán)形件等。
1.1?GH3044?材料牌號??GH3044(GH44)
1.2?GH3044?相近牌號??ЗИ686,ХН60ВТ,ВЖ98(俄羅斯)
1.3?GH3044?材料的技術標準
????GJB?1952-1994??《航空用高溫合金冷軋薄板規(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)坯規(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?3317-1998??《航空用高溫合金熱軋板材規(guī)范》
????GJB?3318-1998??《航空用高溫合金熱軋帶材規(guī)范》
1.4?GH3044?化學成分??見表1-1。
表1-1 %
C
Cr
Ni
W
Mo
Al
Ti
Fe
Mn
Si
P
S
不大于
≤0.10
23.5~26.5
余
13.0~16.0
≤1.50
≤0.50
0.30~0.70
4.0
0.50
0.80
0.013
0.013
注:GJB2612-1996還規(guī)定ω(Cu)≤0.20%;GJB3317-1998和GJB3318-1998規(guī)定ω(Cu)≤0.07%。
1.5?GH3044?熱處理制度?熱軋和冷軋板及帶材供應狀態(tài)的固溶處理溫度為1120~1160℃,空冷,供應狀態(tài)進行材料性能檢驗。
1.6?GH3044?品種規(guī)格和供應狀態(tài)?可供應δ4~14mm熱軋板,δ0.5~4mm冷軋板、δ0.1~0.8mm帶材、直徑d0.3~10mm、d20~300mm棒材和各種直徑的環(huán)形件。板材和帶材于固溶、酸洗、切邊后供應;絲材于冷拉、固溶酸洗或半硬態(tài)供應,棒材和鍛件不經(jīng)熱處理供應。
1.7?GH3044?熔煉和鑄造工藝?合金采用電弧爐、非真空感應爐或真空感應爐+電渣重熔或真空電弧重熔工藝熔煉。
1.8?GH3044?應用概況與特殊要求?合金用于制作航空發(fā)動機住燃燒室和加力燃燒室的板材沖壓和焊接結構件以及安裝邊、導管和導向葉片等零部件。
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?
二、GH3044?物理及化學性能
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2.1?GH3044?熱性能
2.1.1?GH3044(GH44)??熔化溫度范圍??1352~1375℃[1]。
2.1.2?GH3044(GH44)??熱導率??見表2-1。
表2-1[2]
θ/℃
100
200
300
400
500
600
700
800
900
950
λ/(W/(m·℃))
11.7
13.0
14.2
15.9
17.2
18.4
19.7
21.8
24.7
25.1
2.1.3?GH3044?比熱容?見表2-2。??
表2-2[3]
θ/℃
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
c/(J/(kg·℃))
440
461
482
503
524
545
545
566
587
629
2.1.4?GH3044?線膨脹系數(shù)?見表2-3。
2.2?GH3044密度??ρ=8.89g/cm3。?
2.3?GH3044電性能?
2.4?GH3044磁性能??合金無磁性。?
2.5?GH3044化學性能
2.5.1?GH3044抗氧化性能?
表2-3[2]
θ/℃
?20~100
?20~200
?20~300
?20~400
?20~500
?20~600
?20~700
?20~800
?20~900
20~1000
α/10-6℃-1
12.5
12.35
12.85
13.10
13.31
13.50
14.30
14.90
15.60
16.28
2.5.1.1?在空氣介質中試驗100h后的
氧化速率和沿晶氧化深度見表2-4。
2.5.1.2?高溫氧化動力學曲線件圖2-1。
表2-4[2,4]
θ/℃
900
1000
1100
1200
氧化速率/(g/(m2·?h))
0.0971
0.2050
0.4320
0.7880
沿晶氧化深度/mm
0.016
0.080
0.110
-
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三、GH3044力學性能
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技術標準規(guī)定的性能見表3-1。
表3-1
標準號
品種
狀態(tài)
σb/MPa
δ5/%
ψ/%
σb/MPa
δ5/%
ψ/%
?
20℃
900℃
GJB?1952
冷軋板
固溶1120~1160℃
735
40
---
195①
30
---
?
GJB?3020
環(huán)?坯
固溶1120~1160℃
705
40
---
195②
30②
---
?
GJB?3317
熱軋板
固溶1120~1160℃
735
40
---
185
30
---
?
GJB?3318
帶?材
固溶1120~1160℃
735③
40
---
---?
---
---
?
GJB?3165
棒?材
固溶1120~1160℃
685
40
45
195④
30
40
?
注:①900℃σb≥185MPa的板材允許交貨。
????②允許在850℃進行拉伸試驗,σb≥265MPa,δ≥30%,不合格時按900℃進行拉伸仲裁試驗。另外還應在850℃,σb=80MPa下進行持久試驗,?報實測數(shù)據(jù)。
????③厚度≤0.25帶材的室溫σb≥660MPa,δ5實測。
????④棒材應在900℃?σb=70MPa下進行持久試驗,t≥23h。
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四、GH3044(GH44)?組織結構
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4.1?相變溫度
4.2?時間-溫度-組織轉變曲線
4.3?合金組織結構?經(jīng)1200℃固溶后,基本上是單相奧氏體和少量的MC和M23C6型碳化物。經(jīng)700~900℃長期時效后。MC變化不大,M23C6呈鏈狀分布在晶界,隨時效時間的增長,析出
量增多,顆粒長大;同時在晶內和晶界又有WCr固溶體補充析出,呈顆粒狀,隨時效時間的延長,數(shù)量逐漸增加,尺寸不斷長大[2,7,11]。
有關技術標準規(guī)定,冷軋薄板供應狀態(tài)的晶粒度應在4~8級范圍內。
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五、?GH3044(GH44)?工藝性能與要求
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5.1?成形性能
5.1.1?鋼錠鍛造加熱溫度為1170℃±10℃,終端溫度不低于900℃。板坯軋制加熱溫度1190℃±10℃,薄板熱軋加熱溫度1130℃±10℃,終軋溫度不低于800℃;薄板冷軋總壓下率30%左右。
5.1.2?板材具有良好的沖壓件工藝性能。冷軋薄板供應狀態(tài)的極限深沖系數(shù)為K極限=2.06。
5.2?焊接性能?合金具有良好的焊接性能,可以用氬弧焊、點焊、縫焊及釬焊等方法焊接。氬弧焊時熔池流動性較差,但裂紋傾向性較小。接觸焊時核心內較易形成結合線伸入及縮孔,一般宜采用較大的電極和較低的焊接速度。合金可與1Cr18Ni9Ti,GH3030,GH3039和GH1140等合金組合進行焊接。? ?