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GH600鎳基變形高溫合金

中國牌號：GH600/GH3600
美國牌號：Inconel/Inconel600

一、GH600概述
?????GH600是早期發(fā)展的鎳-鉻-鐵基固溶強(qiáng)化合金，具有良好的耐高溫腐蝕和抗氧化性能、優(yōu)良的冷熱加工和焊接工藝性能，在700℃以下具有滿意的熱強(qiáng)性和高的塑性。合金可以通過冷加工得到強(qiáng)化，也可以用電阻焊、溶焊或釬焊連接，可供應(yīng)冷軋薄板、熱軋厚板、帶材、絲材、棒材、圓餅、環(huán)坯、環(huán)形鍛件等，適宜制作在1100℃以下承受低載荷的抗氧化零件。
????1.1?GH600材料牌號?GH600。
????1.2?GH600相近牌號?Inconel，Inconel600(美國）。
????1.3?GH600材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
????1.4?GH600化學(xué)成分??見表1-1。?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?表1-1%

C

Cr

Ni+Co

Al

Ti

Fe

Nb+Ta

Mn

Si

P

S

Cu

≤0.15

14.0～17.0

≥72

≤0.35

≤0.50

6.00～10.00

≤1.00

≤1.00

≤0.50

≤0.040

≤0.015

≤0.50

注：1?航天用材料標(biāo)準(zhǔn)BZ-44-9003B-0規(guī)定ω(C)≤0.10%,ω(P)≤0.020%,ω(Nb)≤1.00%。
????2新1995-13標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定ω(P)≤0.025%,ω(Nb)≤1.00%。
????1.5?GH600熱處理制度?板材：1010～1050℃，3～5min/mm，空冷；帶材：1010℃±10℃，空冷；絲材：1065℃±10℃，空冷。棒材、環(huán)形件檢驗(yàn)試驗(yàn)經(jīng)1010℃±10℃，空冷固溶處理。
????1.6承懷特種合金中心GH600品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)?可供應(yīng)各種規(guī)格的板材、棒材、鍛件、帶材、絲材、圓餅、環(huán)坯、環(huán)形鍛件。棒材以鍛軋狀態(tài)、表面磨光或車光供應(yīng)；圓餅和環(huán)坯以鍛態(tài)供應(yīng)；環(huán)件以固溶狀態(tài)供應(yīng)；板材經(jīng)固溶、堿酸洗、矯直和切邊后供應(yīng)；帶材經(jīng)冷軋、固溶、去氧化皮交貨；絲材以固溶酸洗盤狀或直條狀、固溶直條細(xì)磨光狀態(tài)交貨。
????1.7?GH600熔煉與鑄造工藝?合金采用下列工藝之一進(jìn)行熔煉：

(1)非真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔；

(2)電弧爐熔煉加電渣重熔；

(3)真空熔煉。
????1.8?GH600應(yīng)用概況與特殊要求?該合金在國外有成熟的使用經(jīng)驗(yàn)，在國內(nèi)已制成航天發(fā)動(dòng)機(jī)零部件，通過試飛試驗(yàn)，在航空上也開始使用。

二、GH600物理及化學(xué)性能????
????2.1?GH600熱性能
2.1.1?GH600熔化溫度范圍??1370～1430℃。
2.1.2?GH600熱導(dǎo)率??見表2-1。
?????????????????????????????????????????????表2-1

θ/℃

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

λ/（W/（m·℃））

12.85

13.94

15.15

16.62

18.71

20.72

22.40

24.49

27.00

29.51

31.60

2.1.3?GH600比熱容?見圖2-1。
2.1.4?GH600線膨脹系數(shù)?見表2-2。
????2.2?GH600密度??ρ=8.43g/cm3。
2.3?GH600電性能?電阻率見圖2-2。
?????????????????????????????????????????????表2-2

θ/℃

20～200

20～300

20～400

20～500

20～600

20～700

20～800

20～1000

α/10-6℃-1

12.35

12.75

13.10

13.55

14.50

15.15

15.70

16.20

2.4?GH600磁性能?合金無磁性。
2.5?GH600化學(xué)性能
2.5.1?GH600抗氧化性能?在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h的氧化速率見表2-3。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?表2-3

θ/℃

800

900

1000

氧化速率/(g/m2·h)

0.01865

0.05724

0.13718

?

三、GH600力學(xué)性能
????GH600技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能?見表3-1。
??????????????????????????????????????????????表3-1

品種

θ/℃

拉伸性能

HBS

彎曲試驗(yàn)

σb/MPa

σP0.2/MPa

δ5/%

φ/%

棒材

20

≥585

≥240

≥30

-

134～217

-

圓餅、環(huán)坯或環(huán)形件

20

≥520

≥205

≥35

-

≥187

-

熱軋板

20

≥550

≥240

≥35

≥40

-

-

900

≥95

≥45

≥40

≥50

-

-

冷軋板

20

≥550

≥240

≥30

-

-

①

900

≥90

≥40

≥60

-

-

-

冷軋板

20

≥550

≥200

≥30

-

-

測試

帶材

20

≥550

≥240

≥30

-

-

①

絲材

20

實(shí)測

實(shí)測

實(shí)測

-

HV≤151

冷頂鍛合格

①?供應(yīng)狀態(tài)板材應(yīng)進(jìn)行室溫彎曲試驗(yàn)，芯棒直徑等于產(chǎn)品厚度乘以表3-2的彎曲系數(shù)，彎曲軸線應(yīng)平行于軋制方向，彎曲180°以后，在放大20倍下檢查，不得有裂紋存在。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?表3-2

產(chǎn)品厚度/mm

<0.25

0.25～1.30

>1.30～4.00

彎曲系數(shù)

雙方協(xié)議

1

2

?

四、GH600組織結(jié)構(gòu)
????4.1?GH600相變溫度
4.2?GH600時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線?
4.3?GH600合金組織結(jié)構(gòu)?合金在1120℃處理2h后，僅有TiN氮化物和Cr7C3型碳化物，在870℃經(jīng)1500h長期時(shí)效后，組織中仍然是Cr7C3和TiN，說明合金的組織是穩(wěn)定的。

?

五、?GH600工藝性能與要求
5.1?GH600成形性能?合金具有良好的熱加工性能，鋼錠鍛造加熱溫度為1110～1140℃；終鍛溫度不小于950℃，板坯軋制加熱溫度為1130～1170℃，精軋加熱溫度為1090～1130℃。成品固溶處理溫度為1010～1050℃。
????5.2?GH600焊接性能?合金焊接性能良好，可用電弧焊、氬弧焊、電阻焊和釬焊等各種方法連接，大型或復(fù)雜的焊接結(jié)構(gòu)件在熔焊后應(yīng)在870℃退火1h，以消除焊接應(yīng)力。
????5.3?GH600零件熱處理工藝?零件的熱處理工藝應(yīng)按相應(yīng)的材料標(biāo)準(zhǔn)的熱處理制度進(jìn)行。薄板和帶材零件的退火處理應(yīng)在保護(hù)氣氛中進(jìn)行。