GH605概述

GH605是一種鈷基高溫合金，采用20Cr和15W固溶強(qiáng)化工藝。在815℃以下具有中等的持久和蠕變強(qiáng)度，在1090℃以下具有優(yōu)良的抗氧化性能，同時(shí)具備出色的成形和焊接等工藝性能。該合金適用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室和導(dǎo)向葉片等對(duì)中等強(qiáng)度和優(yōu)良高溫抗氧化性能要求的熱端高溫零部件。此外，GH605合金也可用于航天發(fā)動(dòng)機(jī)和航天飛行器。該材料可生產(chǎn)各種變形產(chǎn)品，包括薄板、中板、帶材、棒材、鍛件、絲材以及精密鑄件。

材料牌號(hào)和相近牌號(hào)

?材料牌號(hào)：GH605 相近牌號(hào)：L605, HS25, WF-11, AIS1670, UNS R30605 (美國(guó)), KC20WN (法國(guó))

?材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

WS97053—1996 《GH605合金熱軋板材、冷軋薄板和帶材》

Q/5B 4021—1992 《GH605合金環(huán)形鍛件技術(shù)條件》

Q/SB 4031—1992 《GH605合金棒材》

Q/5B 4032-1992 《GH605合金帶材》

Q/5B 4033—1992 《GH605合金帶材(硬態(tài))》

Q/5B 4059-1992 《GH605高溫合金冷拉焊絲》

?化學(xué)成分

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?熱處理制度

板材、帶材：1175～1230℃，快速冷卻；

環(huán)形件：1175～1230℃，保溫不少于15分鐘，水冷或快速空冷；

樣材（機(jī)加工用）：1175～1230℃，快速冷卻。

品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 供應(yīng)δ≤14mm的熱軋中板、?≤4mm的冷軋板材、00.05～0.80mm的冷軋帶材、0.20～0.80mm的冷硬帶材、d0.2～10.0mm的焊絲、d≤300mm的棒材和各種直徑及壁厚的環(huán)形件。中板和薄板經(jīng)固溶、堿酸洗、切邊后供應(yīng)；帶材經(jīng)固溶、堿酸洗、切邊后成卷供應(yīng)；冷硬帶材經(jīng)固溶、冷軋、退火、拋光和切邊后供應(yīng)；焊絲以硬態(tài)、半硬態(tài)、固溶加酸洗、光亮固溶處理狀態(tài)成盤交貨，也可以直條交貨；環(huán)形件經(jīng)固溶處理加粗加工或除氧化皮后供應(yīng)；機(jī)加工用棒材經(jīng)退火后酸洗或磨光后供應(yīng)，熱加工用棒材可經(jīng)退火并磨光后交貨。

?熔煉與鑄造工藝?合金采用電弧爐或非真空感應(yīng)爐熔煉后再經(jīng)電渣重熔，或采用真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔。

?應(yīng)用概況與特殊要求?GH605主要應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)鉁u輪等高溫環(huán)境下。在間歇工作條件下，其抗氧化和碳化最低溫度為870℃；在空氣條件下連續(xù)工作時(shí)，可耐高達(dá)1090℃的高溫。此外，該合金也適用于海洋氣氛工作。需要注意的是，GH605合金對(duì)硅含量敏感，硅含量應(yīng)控制在小于0.4%。

鉆基變形高溫合金

比熱容?合金在20～100℃時(shí)的比熱容為377J/(kg·℃)。

線膨脹系數(shù)

?密度 p=9.13g/cm3[*]。

?磁性能 合金無磁性。

?化學(xué)性能 抗氧化性能 ?合金適合在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)鉁u輪的環(huán)境中工作。在間歇式條件下，抗氧化和碳化的最低溫度為870℃；在空氣條件下連續(xù)工作時(shí)，可耐高達(dá)1090℃的高溫。此外，合金也可在海洋氣氛中工作。

?在760～1200℃的靜止空氣中進(jìn)行抗氧化試驗(yàn)時(shí)的氧化增重見圖2-3

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合金組織結(jié)構(gòu)?合金經(jīng)過時(shí)效處理后，可析出一些碳化物和金屬間化合物，包括M?C?、Mz?C、M;C、α-Co,W、β-Co?W、L-Co?W和μ-CO,W。合金在800℃時(shí)效時(shí)的析出順序?yàn)?M?C?)、M??C?、M?C、L-Co?W和μ-Co,W；在700℃時(shí)效時(shí)的析出順序?yàn)?M,C?)、M?C、MaC、(α-Co?W)、β-Co?W和L-Co?W。在800℃及更高溫度時(shí)效時(shí)，時(shí)效硬化主要是由于析出M??C?、M?C和L-Co?W相；在700℃或更低溫度時(shí)效時(shí)，主要析出碳化物和β-Co,W。α-CO?W為有序面心立方體結(jié)構(gòu)，與基體共格，在長(zhǎng)期時(shí)效后轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蛎芘帕降摩?Co?W，使合金強(qiáng)化。

?工藝性能與要求?成形性能 合金具有滿意的冷熱成形性能。熱加工溫度范圍為1200～980℃，鍛造溫度應(yīng)足夠高以減少晶界碳化物，也應(yīng)足夠低以控制晶粒度，適宜的鍛造溫度約為1170℃。鍛造時(shí)應(yīng)注意防止角裂。加熱爐氣氛應(yīng)為中性或弱氧化性。加熱保溫時(shí)間約為每25mm厚度1小時(shí)，鍛造后可以任意速度冷卻。合金固溶狀態(tài)可進(jìn)行各種冷成形工序，但要求采用功率較大的成形設(shè)備。由于合金冷作硬化速率較大，冷成形時(shí)需進(jìn)行多次中間退火。在板材和其他產(chǎn)品成形時(shí)，在230℃進(jìn)行加熱是有益的。

焊接性能 合金可用熔焊、電阻焊和釬焊等方法進(jìn)行連接。熔焊時(shí)可采用手工或自動(dòng)的惰性氣體保護(hù)電弧焊，采用較小的能量輸入，以鎢極或GH605焊絲作電極。不推薦采用埋弧焊，以免引起大晶粒和脆化。應(yīng)在固溶狀態(tài)而不在冷加工狀態(tài)進(jìn)行熔焊。焊后需進(jìn)行快速冷卻，最好進(jìn)行焊后退火，以消除在760～980℃可能產(chǎn)生的任何脆化。

零件熱處理工藝 推薦下列固溶處理工藝。

鍛棒和鍛件：1230℃，水冷；

中板：1200℃，水冷；

薄板和帶材：1175～1200℃，水冷或快速空冷。保溫時(shí)間約為每25mm厚1小時(shí)，但至少為15mm。

鉚釘應(yīng)在1160～1190℃固溶處理10～20分鐘，隨后水冷或快速冷卻。

表面處理工藝 固溶處理時(shí)生成的表面氧化皮可用吹砂或堿酸洗方法清除。堿酸洗工藝如下：

浸入370℃的氫氧化物溶液中15分鐘；

浸入60～70℃的8%～12%的硫酸中10～15分鐘；

浸入溫度為50～70℃的12%～15%的硝酸+1%～3%氫氟酸的混合溶液中15分鐘。 每次工序后應(yīng)在水中沖洗干凈。

?切削加工與磨削性能?合金可滿意地進(jìn)行切削和磨削加工。

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