1 概述

GH80A合金是一種以鎳-鉻為基體的高溫合金，通過添加鋁和鈦來形成彌散的Y相強化。盡管鋁含量略高，但其他方面與GH4033合金相似。該合金適用于溫度在700℃至800℃范圍內，具有良好的抗蠕變性能和抗氧化性能，尤其在650℃至850℃之間表現(xiàn)出色。GH80A合金具備良好的冷熱加工性能，主要供應熱軋棒材、冷拉棒材、熱軋板材、冷軋板材、帶材以及環(huán)形件等。廣泛用于制造發(fā)動機轉子葉片、導向葉片支座、螺栓、葉片鎖板等零件。

1.1?材料牌號：GH80A。

1.2??相近牌號：Nimonic80A（英國）。

1.3??材料的技術標準：

WS9-7009—1996《GH80A合金渦輪葉片用熱軋棒材》

WS9-7011—1996《GH80A合金熱軋、鍛制及冷拉棒材》

WS9-7012環(huán)件—1996《GH80A合金軋制環(huán)形件》

WS9-7095-1996《GH80A合金熱軋板材、冷軋薄板和帶材》

1.4?化學成分詳見表。

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1.5 熱處理制度：

葉片用棒材：1080℃±10℃，保溫8小時，空冷，后進行700℃±5℃，保溫16小時，再空冷。

熱軋、鍛制及冷拉棒材：按照表1-2中的規(guī)定進行熱處理。

軋制環(huán)形件：1050～1080℃，保溫不超過2小時，水冷，隨后進行750℃±5℃（或700℃±5℃），保溫4小時（或16小時），然后再空冷。

熱軋板材、冷軋薄板和帶材：供應狀態(tài)下進行750℃±10℃，保溫4小時，然后空冷。

1.6 品種規(guī)格與供應狀態(tài)：

供應直徑為20～55mm的葉片用熱軋棒材。

供應直徑不超過300mm的熱軋或鍛制棒材。

冷拉棒材供應直徑為8～45mm的圓棒和內切圓直徑為d8～36mm的六角形棒材。

供應外徑為1000mm、內徑為900mm、高度為130mm的軋制環(huán)形件。

供應厚度不超過9.5mm的熱軋板材，不超過4.0mm的冷軋薄板材，以及不超過0.8mm的冷軋帶材。

葉片用熱軋棒材不需經(jīng)過熱處理，表面需充分磨光或車光。

機加工用熱軋棒材需經(jīng)過固溶處理并除去氧化皮，然后供應。

鐓鍛用冷拉棒材以冷拉并磨光狀態(tài)供應。

機加工用冷拉棒材需經(jīng)過冷拉、固溶處理以及除去氧化皮，然后供應。

熱加工用棒材以制造狀態(tài)并除去氧化皮供應（對鍛造廠用棒材應在車光后供應，表面粗糙度不小于3.2μm）。

軋制環(huán)形件以固溶處理和粗加工狀態(tài)供應。

熱軋板材、冷軋薄板和帶材需經(jīng)過軟化處理、堿酸洗、切邊、平整或矯直后供應。

1.7 熔煉與鑄造工藝：

葉片用棒材和板材采用真空感應熔煉加電渣重熔工藝。

軋制環(huán)形件與熱軋、鍛制及冷拉棒材采用感應熔煉加電渣重熔，或真空感應熔煉加真空電弧重熔，或真空感應熔煉加電渣重熔工藝。

1.8 應用概況與特殊要求：?該合金主要用于制造發(fā)動機轉子葉片、導向葉片支座、扇形件安裝環(huán)、螺栓、葉片鎖板等零件。

1.9物理及化學性能：

熔化溫度范圍：熔點為1405℃。

密度：密度為8.15g/cm3。

電性能：室溫下電阻率為1.23×10^-6Ω·m。磁性能：無磁性。

2組織結構 2.1 相變溫度 2.2 時間-溫度-組織轉變曲線

?2.3 合金組織結構： 根據(jù)不同的熱處理規(guī)范，葉片毛坯的組織特征如下：

1080℃±10℃，保溫8小時，空冷處理：在1080℃時，基體中的Y相和一些M、C?及M23Cs型晶界碳化物溶入固溶體。在冷卻過程中，晶界會形成M和C?，大約在1000℃以上沉淀出來，并在較低溫度下轉變?yōu)镸?Cs。M?C?在750～1000℃析出，也能獨立成核，生成晶界碳化物。因此，在1080℃±10℃，保溫8小時，空冷處理后，晶界上會出現(xiàn)不連續(xù)狀態(tài)的M和C?，晶內則有Y相和MC。

1080℃±10℃，保溫8小時，空冷 + 700℃±5℃，保溫16小時，空冷處理：在固溶組織的基礎上，經(jīng)過700℃±5℃，保溫16小時的時效，晶界上的M-C?會進一步轉變?yōu)镸?Cs。因此，在晶界上沉淀出較連續(xù)的M?C，晶內的Y相也會長大成球形顆粒。

3?工藝性能與要求 3.1 成形性能

3.1.1 鍛造：合金具備出色的鍛造性能。鋼錠加熱溫度為1120～1150℃，開鍛溫度不低于1000℃，停鍛溫度不低于950℃。

3.1.2 熱軋板：軋制加熱溫度為1120～1150℃，停軋溫度不低于930℃。

?3.1.3 渦輪葉片的鍛造：渦輪葉片用毛坯應按照規(guī)定的工序要求噴涂防護潤滑劑，待烘干后方可入爐加熱。零件毛坯在電爐中加熱，裝爐溫度為800℃±20℃，保溫60分鐘，加熱溫度為1090℃±10℃，保溫35分鐘，開鍛溫度為1090℃，停鍛溫度為950℃，在臥式鍛壓機上進行頂鍛，鍛前需使用二硫化鉬潤滑模具。零件毛坯鍛造中間工序需進行固溶處理，加熱溫度為1130℃±10℃，保溫60分鐘，然后空冷。吹砂后，按照規(guī)定的工序要求噴涂防護潤滑劑，烘干后再入爐加熱。零件毛坯再按照上述規(guī)定進行裝爐、加熱、保溫，并在曲柄壓力機上進行終鍛，鍛前需使用二硫化鉬潤滑模具。

?3.2 焊接性能：合金可進行自動對接氬弧焊和縫焊。

?3.3 零件熱處理工藝：零件的熱處理工藝需根據(jù)相應的材料技術標準進行。對于板材、帶材的沖壓成形件，在每次成形后需進行中間真空退火，溫度為1060℃±10℃，保溫10分鐘，使用氬氣風扇冷卻。最終熱處理需在真空爐中進行時效處理，溫度為750℃±10℃，保溫4小時，然后使用氬氣風扇冷卻。對于葉片，在固溶后（時效前）制造過程中產(chǎn)生的局部加工硬化，需按照規(guī)定要求進行氬氣或氫氣保護表面退火，退火溫度為1070～1090℃。

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