1. 概述

GH90是一種時效強化型鎳基變形高溫合金，含有較高量的鈷及多種強化元素。該合金在815～870℃范圍內(nèi)表現(xiàn)出較高的抗拉強度和抗蠕變能力，具備良好的抗氧化性、耐腐蝕性，以及在冷熱反復(fù)交替作用下展現(xiàn)出出色的疲勞強度。此外，GH90還具有良好的成形性和焊接性。該合金主要提供熱軋和冷拉棒材、冷軋板材、帶材以及冷拉絲材，廣泛應(yīng)用于渦輪發(fā)動機的渦輪盤、葉片、高溫緊固件、卡箍、密封圈和彈性元件等零部件。

1.1 材料牌號

GH90

1.2 相近牌號

Nimonic90 (英國)

1.3 材料的技術(shù)標(biāo)準

WS97014-1996 《GH90合金彈簧用冷拉絲材》

WS97015.1—1996 《GH90合金冷拉和固溶處理的彈簧絲材》

WS97015.2—1996 《GH90合金冷拉和固溶處理的彈簧扁絲》

WS97016—1996 《GH90合金冷拉棒材》

WS97086-1996 《GH90合金冷軋薄板和帶材 (硬態(tài))》

WS97087—1996 《GH90合金冷軋薄板和帶材 (軟態(tài))》

1.4 化學(xué)成分

化學(xué)成分如下 (單位：%):

注：絲材規(guī)定 w(Pb) ≤ 0.0010%。

1.5 熱處理制度

1.5.1 冷拉棒材：1080℃±10℃，保溫時間見表1-2，空冷或水冷 + 750℃±10℃，4h，空冷。

1.5.2 薄板和帶材 (軟態(tài))：軟化處理 1100～1150℃，1～10min，適當(dāng)介質(zhì)中冷卻 + 750℃±10℃，4h，空冷。

1.5.3 薄板和帶材 (硬態(tài))：700～725℃，4h，空冷。

1.5.4 彈簧用冷拉絲材：600℃±10℃，16h，空冷，或 650℃±10℃，4h，空冷。

1.5.5 冷拉和固溶處理的彈簧絲材：1080℃±10℃，8h，空冷 + 700～750℃，4h，空冷。

1.6 品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)

供應(yīng)以下規(guī)格和狀態(tài)的材料：

冷拉棒材：直徑或內(nèi)切圓直徑不大于25mm，供應(yīng)狀態(tài)根據(jù)用途分為不同交貨狀態(tài)。

冷軋薄板和帶材 (軟態(tài))：厚度不大于4mm，經(jīng)過軟化處理、堿酸洗、切邊后交貨。

冷軋薄板和帶材 (硬態(tài))：以冷軋、切邊后交貨。

彈簧用冷拉絲材：直徑不大于8mm，交貨狀態(tài)為冷拉狀態(tài)或冷拉后固溶處理狀態(tài)。

1.7 熔煉與鑄造工藝

合金的熔煉采用以下四種工藝之一：

感應(yīng)熔煉加電渣重熔。

真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔。

真空感應(yīng)熔煉加真空電弧重熔。

真空感應(yīng)熔煉。

1.8 應(yīng)用概況與特殊要求

GH90合金廣泛應(yīng)用于發(fā)動機高溫彈簧元件、高溫緊固件、燃燒室卡圈、止動銷等零部件。在國外，它還用于渦輪工作葉片、渦輪盤等零部件。

物理及化學(xué)性能

2.1 熱性能

熔化溫度范圍：熔點1400℃。

2.2 密度

密度：p=8.20g/cm3。

2.3 電性能與磁性能

電性能：合金無磁性。

2.4 化學(xué)性能

合金在1040℃以下表現(xiàn)出良好的抗氧化性和耐腐蝕性，而在1040℃以上易產(chǎn)生晶間氧化。

4. 組織結(jié)構(gòu)

4.1 相變溫度

4.2 時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

4.3 合金組織結(jié)構(gòu)

合金的主要強化相為Y-Ni；(Al、Ti)，在晶內(nèi)以大小不同的方形顆粒狀析出，晶界也可見到這種形狀的Y相。碳化物在晶界呈不連續(xù)的鏈狀析出。

5. 工藝性能與要求

5.1 成形性能

合金在鍛造過程中容易產(chǎn)生內(nèi)裂，不允許重錘打擊，低溫倒棱。鋼錠裝爐溫度不高于700℃，最終加熱溫度為1150℃±10℃，開鍛溫度不低于1060℃，終鍛溫度不低于950℃。軋制加熱溫度為1160℃，終軋溫度不低于950℃。冷拔材在最終中間退火后應(yīng)進行8%～12%的冷變形。

5.2 焊接性能

合金在固溶狀態(tài)下可進行惰性氣體保護鎢極電弧焊和閃光對焊。

5.3 零件熱處理工藝

零件的熱處理工藝按照相應(yīng)的材料技術(shù)標(biāo)準的熱處理制度進行。

5.4 表面處理工藝

5.5 切削加工與磨削性能

GH90在固溶處理狀態(tài)下具備良好的機械加工性能，在時效處理后可使用堅硬刀具進行規(guī)定的慢速加工。

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