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  4. 純鎳絲

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    電熱絲生產廠家

    高溫合金系列

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    企業名稱:上海宏璽合金材料有限公司

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    • 產品名稱:GH4738
    • 所屬分類:高溫合金系列
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    一、GH738概述

     

        GH738是以γ′相沉淀硬化的鎳基高溫合金,具有良好的耐燃氣腐蝕能力、較高的屈服強度和疲勞性能,工藝塑性良好,組織穩定。廣泛用于航空發動機轉動部件,使用溫度不高于815℃??梢陨a冷軋和熱軋板材、管材、帶材、絲材和鍛件、鑄件、緊固件。

    1.1 GH738材料牌號  GH738

    1.2 GH738相近牌號  Waspaloy(美國),NC20K14(法國)

    1.3 GH738材料的技術標準

        Z9-0106-1986《渦軸八用GH738合金棒材暫行技術條件》

        Q/6S1035-1992《高溫緊固件用GH738合金棒材》

        協上五高09-1986《GH738合金煙氣機盤試制技術條件》(上鋼五廠)

    1.4 GH738化學成分  見表1-1。

    表1-1%

    C

    Cr

    Ni

    Co

    Mo

    Al

    Ti

    0.03~0.10

    18.0~21.0

    12.0~15.0

    3.50~5.00

    1.20~1.60

    2.75~3.25

    B

    Zr

    Fe

    Mn

    Si

    P

    S

    Cu

    不小于

    0.003~0.010

    0.02~0.08

    2.0

    0.10

    0.15

    0.015

    0.015

    0.10

    注:微量雜質為ω(Pb)≤0.001%、ω(As)≤0.0025%、ω(Sn)≤0.0012%、ω(Sb)≤0.0025%、ω(Bi)≤0.0001%。                                     

    1.5 GH738熱處理制度 1080℃±10℃,4h,空冷+840℃,24h,空冷+760℃,16h,空冷。

    1.6 GH738品種規格和供應狀態 可生產棒材、型材、鍛坯、環形件、厚板、薄板、帶材、管材、絲材、砂型鑄件、精密鑄件和緊固件等,通常不經熱處理交貨,板材固溶處理后交貨。

    1.7 GH738熔煉和鑄造工藝 采用真空感應熔煉加真空電弧重熔工藝。

    1.8 GH738應用概況與特殊要求 該合金在國外廣泛用于航空發動機和燃氣輪機,主要用作渦輪葉片及渦輪盤等轉動件,有成熟的使用經驗。由于該合金含鈷較高,在國內較少采用。

     

     

    二、GH738物理及化學性能

     

    2.1 GH738熱性能

    2.1.1 GH738熔化溫度范圍 1330~1360℃。

    2.1.2 GH738熱導率 見表2-1。

    表2-1[1]

    θ/℃

    360

    460

    545

    640

    770

    855

    985

    λ/(W/(m·℃))

    16.8

    18.3

    20.2

    22.4

    24.1

    25.3

    28.0

    2.1.3 GH738比熱容 見表2-2。

    表2-2[1]

    θ/℃

    360

    460

    545

    640

    770

    855

    985

    c/(J/(kg.℃))

    515

    540

    573

    603

    640

    665

    707

    2.1.4 GH738線膨脹系數 見表2-3。

    表2-3[1]

    θ/℃

    20~100

    20~200

    20~300

    20~400

    20~500

    20~600

    20~700

    20~800

    20~900

    α/10-6℃-1

    12.47

    12.73

    13.04

    13.53

    13.97

    14.47

    15.05

    15.68

    15.95

    2.2 GH738密度  ρ=8.22g/cm3。

    2.3 GH738電性能 

    2.4 GH738磁性能  合金無磁性。 

    2.5 GH738化學性能

    2.5.1 GH738抗氧化性能 合金在空氣介質中試驗100h后的氧化速率見表2-4。 

    2.5.2 GH738耐腐蝕性能 合金抗鹽霧腐蝕能力良好。

    表2-4[1]

    θ/℃

    900

    1000

    氧化速率/(g/(m2· h))

    0.083

    0.226

     

     

    三、GH738力學性能

     

    3.1 GH738技術標準規定的性能 見表3-1。

    表3-1

    拉伸性能

    HBS

    持久性能

    θ/℃

    σb/MPa

    δ5/%

    φ/%

    θ/℃

    σ/MPa

    t/h

    δ5/%

    不小于

    不小于

    815

    608

    20

    32

    299~387

    815

    328

    23

    8

     

     

    四、GH738組織結構

     

    4.1 GH738相變溫度 合金中γ′相的溶解溫度為980~1050℃,開始從基體中析出溫度為630℃,析出峰值溫度為800℃。合金中M23C6碳化物相的開始析出溫度為700℃,完全溶解溫度為1020℃。    

    4.2 GH738時間-溫度-組織轉變曲線 

    4.3 GH738合金組織結構 經標準熱處理后,除奧氏體基體外,還有γ′相,其化學式為(Ni0.883Fe0.03Cr0.048Co0.039

    )3.28(Al0.38Ti0.62Mo痕跡),該相總量占合金重量的20%。此外,還有M23C6型碳化物,其化學式近似為(Cr0.746Mo0.094

    Ni0.084Co0.041Fe0.023Ti0.012)23C6。另外,還有少量的Ti(CN)和TiN等相。

    該合金經650℃和730℃長期時效至3000h,γ′相的數量變化不明顯,分別約有3%和1%左右的補充析出,γ′相大小分別從146nm長大至196nm和177nm。碳化物MC向M23C6轉化,碳化物總量略有增加,從時效前占基體總量的0.5%增加到0.76%和0.78%。在長期時效過程中無新相析出,組織穩定。

     

     

    五、GH738工藝性能與要求

     

    5.1 GH738成型性能

    5.1.1 GH738合金塑性圖見圖5-1。

    5.1.2 GH738合金的再結晶圖見圖5-2。

    5.1.3 GH738該合金熱加工塑性良好,是比較好成形的鎳基高溫合金。鍛造開坯加熱溫度1150~1170℃,適宜的熱加工溫度為1040~1170℃,終鍛溫度不低于1000℃。渦輪葉片鍛造溫度通常采用1070~1110℃范圍,模鍛最小變形量應大于25%。應避免在高溫(1180℃)下小變形量(約10%)熱加工,此時可能在晶界上形成連續的MC型碳化物薄膜,導致缺口敏感。在較低溫度下(980~1080℃)熱變形,晶界上很少形成MC碳化物薄膜,只有不連續的M23C6型碳化物,熱處理后可獲得均勻的4~5級晶粒度,綜合性能良好。

    t

    5.3 GH738零件熱處理工藝 零件熱處理時應注意防止零件表面元素貧化,加熱應均勻。

    5.4 GH738表面處理工藝 該合金用做渦輪葉片和渦輪盤等轉動件時,為了提高疲勞性能,進行氬氣保護消除應力退火,以及噴丸處理。為提高渦輪葉片耐燃氣腐蝕及熱疲勞性能,可進行擴散滲鋁處理。 



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