GH2132合金是一種25Ni-15Cr-Fe基變形高溫合金
GH2132在哪些應(yīng)用中使用?
1、發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)盤
2、渦pan盤、
3、承力環(huán)、
4、機(jī)匣、
5、軸類、
6、緊固件
7、板材焊接承力件
GH2132材料的密度是多少?
GH2132密度 :ρ=7.93g/cm3;
GH2132加工溫度如何控制?

GH2132鍛造開坯加熱溫度1080℃~1140℃,終鍛溫度高于900℃;水壓機(jī)開坯時(shí)加熱溫度1110℃,停壓溫度高于950℃;模鍛開壓溫度為1100℃,停壓溫度高于930℃。環(huán)件軋制加熱溫度1130℃~1150℃,終軋溫度高于900℃。棒材及型材軋制溫度1080℃~1140℃,終軋溫度高于900℃。
該合金是Fe-25Ni-15Cr基高溫合金,加入鉬、鈦、鋁、釩及微量硼綜合強(qiáng)化。在650℃以下具有高的屈服強(qiáng)度和持久、蠕變強(qiáng)度,并且具有較好的加工塑性和滿意的焊接性能。適合制造在650℃以下長期工作的航空發(fā)動機(jī)高溫承力部件
GH2132有哪些特點(diǎn)?
1、較好的高、低溫強(qiáng)度;
2、長時(shí)穩(wěn)定性;
3、良好的抗腐蝕性能;
4、熱變形性能
5、較好的加工塑性;
6、滿意的焊接性能;
GH2132化學(xué)成分, %
C:≤0.08
Cr:13.5~16.0
Ni:24.0~27.0
Mo:1.00~1.50
Ti:1.75~2.30
Fe:余量
V:0.10~0.50
B:0.001~0.010
Mn:1.00~2.00
Al:≤0.04
Si:≤1.00
P:≤0.030
S:≤0.020
前言
GH2132合金是一種25Ni-15Cr-Fe基變形高溫合金,主要用作650℃下的渦輪盤和緊固件,其含有Ti、Al和其他微量合金元素,主要通過時(shí)效析出γ'相Ni?(Ti,Al)來強(qiáng)化[1],該合金的主要特征是在工作溫度和室溫都表現(xiàn)出相似的力學(xué)性能,是由穩(wěn)定的流變應(yīng)力決定的,同時(shí)由于Cr的存在,有良好的抗腐蝕性能[2]。
1?實(shí)驗(yàn)材料和方法
用于此實(shí)驗(yàn)的GH2132合金是經(jīng)真空感應(yīng)爐和電渣重熔冶煉的,其化學(xué)成分見表1[3]。
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GH2132合金在1080℃保溫均勻化后,經(jīng)熱軋機(jī)由φ37mm軋到φ9.5mm,空冷;然后把φ9.5mm的盤條在950℃固溶1.5h后油冷,接著把冷卻后的盤條在冷拔機(jī)上經(jīng)過以下6個(gè)道次拉拔到φ4.45mm,為防止晶粒的異常長大,冷變形量必須超過?
該合金是Fe-25Ni-15Cr基高溫合金,加入鉬、鈦、鋁、釩及微量硼綜合強(qiáng)化。在650℃以下具有高的屈服強(qiáng)度和持久、蠕變強(qiáng)度,并且具有較好的加工塑性和滿意的焊接性能。適合制造在650℃以下長期工作的航空發(fā)動機(jī)高溫承力部件。
高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基,能在600℃以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長期工作的金屬材料。高溫合金具有較高的高溫強(qiáng)度,良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能,良好的抗疲勞性能、斷裂韌性、塑性等綜合性能,故在英美稱之為超合金(Super-alloy)。高溫合金制造的部件能在高速動載荷及高溫氧化氣氛或燃?xì)鈼l件下長期工作,因此高溫合金廣泛應(yīng)用于航空航天、艦船、原子能、機(jī)車以及石油和化學(xué)等工業(yè)[2~4]。
這篇文章的主要目的是研究GH3030高溫合金的部分性能。CH3030高溫合金是一種具有早期發(fā)展的合金,主要由80%的鎳和20%的鉻組成。它采用了固溶強(qiáng)化的方式,其中γ'相是主要的強(qiáng)化因素。此外,合金還添加了鈦、錳等元素以增強(qiáng)其性能,并含有少量的鋁和較低的碳含量。鋁的微量存在可以強(qiáng)化亞穩(wěn)定的γ'[Ni?(Ti,Al)]相,而微量的鋁和鎂可以抑制γ'相向η-Ni?Ti相的轉(zhuǎn)變。
(1)微量元素Al的含量難以控制Al元素的添加可以提高GH3030高溫合金的拉伸性能,其含數(shù)量一般控制在0.30%以下,過高會使材料性能惡化,即使在0.30%以內(nèi),其性能也會發(fā)生很大變化。基于此,需要深入研究以確定Al的最佳含量[5]。
(2)熱處理系統(tǒng)優(yōu)化GH3030高溫合金的固溶溫度和固溶時(shí)間對合金的組織和性能有很大影響。爐溫的微波動和固溶時(shí)間的不準(zhǔn)確控制將極大地影響合金的性能。
本文結(jié)合實(shí)際,從材料自身的性能出發(fā),參考該領(lǐng)域的研究成果,主要進(jìn)行以下項(xiàng)目的研究:
(1)合金元素Al的添加對GH3030高溫合金室溫拉伸性能的影響規(guī)律。
(2)不同固溶溫度及固溶時(shí)間對合金力學(xué)性能的影響規(guī)律[6]。
1?試驗(yàn)原理與試驗(yàn)方法
6%,具體冷拔道次如下:φ9.50→φ7.78→φ7.08→φ6.28→φ5.58→φ4.99 →φ4.45。
φ4.45mm絲被切成200mm的長條后放入馬弗爐進(jìn)行不同方式的熱處理,熱處理后經(jīng)打磨、拋光在AG-100KNG拉伸試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行性能測試。熱處理后的合金顯微組織都在掃描電鏡下觀察,掃描前所有的樣品經(jīng)機(jī)械拋光,然后用1.5gCuSO?+40mLHCl和20mLCH?COOH腐蝕液來觀察微觀組織的晶粒度,γ'的大小和分布。
2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.1單一固溶的影響
單一固溶對此合金的拉伸性能影響不大,如表2所示,即固溶時(shí)間從1h延長到3h,抗拉強(qiáng)度 和屈服強(qiáng)度σo?都沒有顯著變化,基本保持在700MPa和300MPa,GH2132合金在固溶態(tài)具有良好的塑性,伸長率δ和面收縮率ψ分別在39%~44%和68%~71%,隨固溶時(shí)間的延長,伸長率和面收縮率盡管有輕微的下降,但可認(rèn)為塑性基本不隨固溶時(shí)間的延長而發(fā)生變化。由于GH2132合金主要是由γ相析出沉淀強(qiáng)化,固溶后析出相和各種強(qiáng)化元素都回到γ奧氏體基體中,沒有第二相的沉淀強(qiáng)化作用,單一的奧氏體基體表現(xiàn)出低強(qiáng)度高塑性的特點(diǎn)。