Nimonic 105/GH4105時效硬化型鎳基高溫合金
GH4105 GH105 Nimonic105是Ni-Co-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金,使用溫度750℃-950℃。合金的室溫和高溫強(qiáng)度較高,抗氧化性能良好,但熱加工性能和焊接性能一般。適合于制造航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片、高溫;螺栓等高溫部件,主要產(chǎn)品有熱軋棒材和扁鋼、冷拉棒材、型材和環(huán)件等。
GH105長時組織穩(wěn)定性
(1)GH105合金在850℃等溫時效1000hr時,γ’相和晶界碳化物發(fā)生了富集長大,碳化物數(shù)量增多,γ’相數(shù)量稍有下降,合金的持久塑性降低,持久壽命穩(wěn)定。
(2)GH105在高于850℃時不析出TCP相,但隨著溫度降低到850℃以下時,合金存在析出μ、σ相的熱力學(xué)條件,因此合金在850℃以下溫度時效時,將有可能析出TCP相;Al、Ti含量不僅與合金中相的固溶溫度和析出量成正比關(guān)系,還與μ、σ相的固溶溫度成正比。
Nimonic105化學(xué)成分短評:①鎳是主要的成分之一,能提高鋼的強(qiáng)度和韌性,提高淬透性.含量高時,可顯著改變鋼和合金的一些物理性能,提高鋼的抗腐蝕能力. ②鉻也是主要的成分之一,能提高鋼的淬透性和耐磨性,能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用.③銅作為輔助合金之一,它的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能,特別是和磷配合使用時更為明顯。蒙乃爾系統(tǒng)實(shí)質(zhì)就是鎳銅合金。④鉬作為輔助合金之一可明顯的提高鋼的淬透性和熱強(qiáng)性,防止回火脆性,提高剩磁和嬌頑力.哈氏合金實(shí)質(zhì)就是鎳鉬合金。合金已用于制造航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片、扇形密封件和高溫螺栓等零部件,批產(chǎn)和使用情況良好。
合金的變形抗拉力大,應(yīng)防止鍛造及軋制時開裂,冷拔棒材適合的拉拔溫度約600℃
化學(xué)成分:
碳C 0.12-0.17
硅Si ≤0.25
錳Mn ≤0.4
磷P ≤0.015
硫 S ≤0.01
鉻Cr 14-15.7
鎳Ni 余
鈷Co 18-22
銅Cu ≤0.2
鐵Fe ≤1
鈮Nb -
硼B(yǎng) 0.003-0.01
鈦Ti 1.18-1.5
鋁Al 4.5-5.5
釩 V -
鎢W -
Ce ≤0.01
GH4105熔化溫度范圍:
1340℃-1380℃
GH4105密度:
7.97 g/cm3
熱處理制度
摘自HB/Z140和WS9 7063,各品種的標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度為:
A 葉片用熱軋棒和扁材、鍛件,1150℃±10℃保溫4小時空冷+1030℃±10℃保溫16小時空冷+700℃±5℃保溫16小時空冷;
B 冷拉棒,1125℃±10℃空冷+850℃±10℃保溫16小時空冷,其中固溶保溫時間:d≤3mm,1小時;d﹥3 mm~6 mm,2小時;d﹥6 mm~40mm,4小時。
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GH105焊接性能
GH105可進(jìn)行焊接,但熱影響區(qū)易產(chǎn)生微裂紋。不宜用鎢極惰性氣體保護(hù)焊和金屬焊條惰性氣體保護(hù)焊。合金的閃光對焊效果是比較滿意的。在真空中、液化氫氣介質(zhì)或惰性氣體中對GH105進(jìn)行高溫(不超過1150℃)釬焊,也有滿意效果。
GH105零件熱處理工藝
零件的熱處理工藝按相應(yīng)的材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的熱處理制度進(jìn)行。對于葉片在 固溶后(時效前)制造過程中產(chǎn)生的局部加工硬化應(yīng)按規(guī)定要求進(jìn)行氬氣或氫氣保護(hù)表面退火。退火溫度為1020-1040℃。
GH105冷拉棒熱致裂紋分析
(1) 在冷拉后 GH105冷拉棒表面存在一個碎晶層,該碎晶層內(nèi)存在一定數(shù)量的顯微裂紋。冷拉棒內(nèi)部存在大量滑移線,從表面至心部滑移線密度逐漸降低,即從表面至心部變形程度逐漸降低。
(2) GH105冷拉棒在熱處理過程中產(chǎn)生嚴(yán)重的宏觀裂紋,冷拉棒表面的碎晶層及其內(nèi)部的顯微裂紋是熱處理宏觀裂紋的起源。
(3) 去除碎晶層是消除 GH105冷拉棒熱處理裂紋的一種有效方法。表面去除0.5mm 以上即可保證不出現(xiàn)熱處理裂紋。
特種合金牌號:
1.?變形高溫合金:GH1015, GH1016, GH1035, GH1040, GH1131,GH1140, GH2018, GH2036, GH2038, GH2130, GH2132, GH2135, GH2136, GH2302, GH3030,GH3039, GH3044, GH3128, GH4033, GH4037, GH4043, GH4049, GH4133, GH4169.
2.?哈氏合金:Hastelloy B, Hastelloy B-2, HastelloyB-3, Hastelloy C, Hastelloy C-4, Hastelloy C-22, Hastelloy C-276, HastelloyC-2000, Hastelloy G-30, Hastelloy G-35, Hastelloy N, Hastelloy S, Hastelloy W,Hastelloy X.GH16
3.?英科耐爾合金:Inconel 600, Inconel 601, Inconel 601GC,Inconel 617, Inconel 622, Inconel 625, Inconel 625LCF, Inconel 671, Inconel672, Inconel 686, Inconel 690, Inconel 706, Inconel 718, Inconel 718SPF,Inconel 725, Inconel X-750, Inconel 751, Inconel 754, Inconel 758, Inconel 783.
4.?因科洛伊合金:Incoloy DS, Incoloy 800, Incoloy 800H,Incoloy 802, Incoloy 803, Incoloy 804, Incoloy 825, Incoloy 903, Incoloy 907,Incoloy 909, Incoloy 925, Incoloy MA956, Incoloy A-286, Incoloy 25-6Mo.
5.?蒙乃爾合金:Monel 400, Monel R-405, Monel 450, MonelK-500, Monel S.
6.?耐蝕合金:NS111, NS112, NS142, NS143, NS312,NS313, NS315, NS321, NS322, NS333, NS334, NS335, NS336.
7.?鐵鎳合金/軟磁合金:1j22 1j30 1j34 1j50 1j66 1j79 1j80 1j85 4j29 4j33 4j36 4j42 4j50
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