高溫合金GH/NS

GH2035A高溫合金

材料：GH2035A
交期：30天
描述：GH2035A是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金，使用溫度在750°C以下。該合金是在GH2035合金的基礎(chǔ)上調(diào)整了碳、硼、鋁和鈦的含量，并改變了熱處理制度而發(fā)展成的。該合金除了具有原合金的優(yōu)點外，還具有更高的強度、更好的組織穩(wěn)定性和良好的熱加工性能。主要產(chǎn)品有熱軋和鍛制棒材、鍛件和環(huán)形件等。
規(guī)格：板，棒，帶，線，管，可定制

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產(chǎn)品詳情

GH2035A高溫合金

1合金介紹

1.1概述

GH2035A是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金，使用溫度在750°C以下。該合金是在GH2035合金的基礎(chǔ)上調(diào)整了碳、硼、鋁和鈦的含量，并改變了熱處理制度而發(fā)展成的。該合金除了具有原合金的優(yōu)點外，還具有更高的強度、更好的組織穩(wěn)定性和良好的熱加工性能。主要產(chǎn)品有熱軋和鍛制棒材、鍛件和環(huán)形件等。

1.2應(yīng)用概況及特性

合金已用于制造多種航空發(fā)動機的渦輪內(nèi)外環(huán)和支承環(huán)等十多種零部件，現(xiàn)已投入批量生產(chǎn)。

合金長期時效后析岀σ相，但長大速度很慢，且長大到一定長度后不再增長。700°C×10000h和750°C×4000h時效時,析出的σ相尺寸都在20μm以下，對合金的性能影響較小。

1.3材料牌號

GH2035A(GH1035A,GH35A)。

相近牌號

無。

材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T14992高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號

GJB3165A航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規(guī)范

HB/Z140航空用高溫合金熱處理工藝

1.6熔煉工藝

采用電弧爐+電渣重熔、或非真空感應(yīng)爐+電渣重熔、或真空感應(yīng)爐+電渣重熔熔煉工藝。

1.7化學(xué)成分

摘自GB/T14992,見表1-1。

表1-1（想要更多數(shù)據(jù)，可與13472787990聯(lián)系）

元素	C	Cr	Ni	w	Al	Ti	Fe
質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%	0.05~0.11	20.00?23.00	35.00~40.00	2.50?3.50	0.20?0.70	0.80~1.30	余
元素	B	Ce	Mg	Si	Mn	S	p
質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%	0.010	0.050	≤0.010	≤0.80	≤0.70	≤0.020	≤0.030

1.8熱處理制度

摘自HB/Z140,熱軋和鍛制棒材、鍛件的標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度為：1080°C×2h/WQ+680°C×16h/AC。

1.9品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)

1.9.1主要規(guī)格

棒材的直徑一般為20mm?300mm,通常長度為2000mm?6000mm；各種規(guī)格的鍛件和環(huán)形件。

1.9.2供應(yīng)狀態(tài)

熱軋和鍛制棒材、鍛件和環(huán)形件一般不經(jīng)熱處理供應(yīng)。

2物理、彈性和化學(xué)性能

2.1熔化溫度范圍

2.2相變點

熱導(dǎo)率

電阻率

熱擴散率（表2-1）

表2-1E

θ/°C	250	300	400	500	600	700	800	900	1000
Q/(10^6m^2/s)	3.8	3.95	4.2	4.4	4.65	4.9	5.15	5.4	5.6

2.6比熱容（表2-2）

表2-2

θ/°C	100	200	300	400	500	600	700	800	900
	385	448	486	515	540	561	582	599	712

2.7線膨脹系數(shù)（表2-3）

表2-3

θ/°C	20?100	20?200	20?300	20?400	20?500	20?600	20?700	20?800	20?900
a/(10^-6℃^-1	13.9	15.05	15.9	16.05	16.1	16.45	16.6	17.2	17.3

2.8密度

p=8.17g/cm^3

2.9磁性能

2.10彈性性能（表2-4）

表2-4

θ/°C	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Ed/GPa	215	214	209	202	193	186	177	167	158	148

2.11化學(xué)性能

2.11.1抗氧化性能

合金在空氣介質(zhì)中，1000°C和1100°C試驗100h的氧化速率見表2-5。

2.11.2耐腐蝕性能

θ/°C	1000	1100
100h的氧化速率/[g/(m2?h)]	0.1997	0.4134

3力學(xué)性能

3.1供貨技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

3.1.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能（表3-1）

表3-1

標(biāo)準(zhǔn)號

品種

熱處理（想要更多數(shù)據(jù)，可與021-67898711聯(lián)系）

室溫拉伸性能

700°C、196MPa持久性能

GJB3165A

熱軋和鍛制棒材

1080°C±10℃×2H/WQ

+680°C±10℃×16h/AC

σb/MPa

σpo.2/MPa

δ5/%

ψ/%

τ/h

≥590

≥345

≥28

≥35

≥50

3.1.2生產(chǎn)檢驗數(shù)據(jù)、基值和設(shè)計許用值

3.2短時力學(xué)性能

3.2.1硬度

合金經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)熱處理，室溫硬度為HBS230。

3.2.2沖擊性能

3.2.2.1棒材和90mm方坯，不同溫度的沖擊韌性見表3-2。

3.2.2.2棒材經(jīng)不同長期時效，室溫沖擊韌性見表3-3。

3.2.3壓縮性能

3.2.4扭轉(zhuǎn)性能

表3-2

取樣/mm	熱處理	θ/°C	aKu/（kJ/m^2）
棒材	標(biāo)準(zhǔn)熱處理	20	1780
90方坯		20	1540
		400	1600
		500	1400
		600	1340
		700	1540
		800	1660
		900	2600

3.2.5剪切性能

表3-3

時效規(guī)范		室溫aKu/（kJ/m^2）	時效規(guī)范		室溫aKu/CkJ/m^2）	時效規(guī)范		室溫aKu/（kJ/m^2）
θ/°C	t/h	室溫aKu/（kJ/m^2）	θ/°C	t/h	室溫aKu/CkJ/m^2）	θ/°C	t/h	室溫aKu/（kJ/m^2）
650	500	1250	700	1000	1070	750	250	1420
	1000	1180		2000	630		500	1190
	2000	1040		3500	400		1000	750
	5300	760		5000	230		2000	430
700	250	1300		10000	140		4000	280
700	500	1170	750	100	1590	一	一	—
注：棒材取樣，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)熱處理。

3.2.6拉伸性能

3.2.6.1棒材和90mm方坯，不同溫度的拉伸性能見表3-4。

3.2.6.2棒材經(jīng)不同長期時效，室溫拉伸性能見表3-5。

表3-44

取樣/mm	θ/°C	σb/MPa	σpo.2/MPa	δ5/%	ψ/%	取樣/mm	θ/°C	σb/MPa	σpo.2/MPa	δ5/%	ψ/%
d23棒	20	942	467	30	51	90方坯	600	703	394	29	43
90方坯	20	873	424	33	57		650	662	382	29	45
	300	767	373	32	52		700	588	370	29	36
	400	738	365	32	52		750	485	341	29	39
	500	731	372	34	52		800	321	270	59	77
	550	708	348	34	55		900	145	69	101	97
注：冶煉工藝為非真空感應(yīng)爐+電渣，試樣經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)熱處理。

表3-5

取樣	時效規(guī)范		室溫拉伸				取樣	時效規(guī)范		室溫拉伸
取樣	θ/°C	τ/h	σb/MPa	σpo.2/MPa	δ5/%	ψ/%	取樣	θ/°C	τ/h	σb/MPa	σpo.2/MPa	δ5/%	ψ/%
棒材標(biāo)準(zhǔn) 熱處理	一	一	955	485	28	50	棒材標(biāo)準(zhǔn) 熱處理	650	2000	965	538	25	45
	650	500	976	517	26	48		650	5300	977	493	27	43
	650	1000	964	521	26	48		700	250	932	514	29	46

續(xù)表3-5

取樣	時效規(guī)范		室溫拉伸				取樣	時效規(guī)范		室溫拉伸
取樣	θ/°C	τ/h	σb/MPa	σpo.2/MPa	δ5/%	ψ/%	取樣	θ/°C	τ/h	σb/MPa	σpo.2/MPa	δ5/%	ψ/%
棒材標(biāo)準(zhǔn)熱處理	700	500	918	511	27	47	棒材標(biāo)準(zhǔn)熱處理	750	100	864	459	31	53
		1000	914	495	25	42			250	853	453	31	52
		2000	908	497	25	38			500	851	443	31	51
		3500	926	504	23	34			1000	879	461	29	45
		5000	914	500	20	30			2000	846	459	25	37
		10000	906	500	17	28			4000	828	458	26	31

3.3持久和蠕變性能

3.3.1持久性能

3.3.1.190mm方坯不同溫度和時間的持久極限見表3-6；不同溫度持久應(yīng)力-壽命曲線見圖3-1,持久熱強參數(shù)綜合曲線見圖3-2。

3.3.1.290mm方坯不同溫度光滑和缺口持久性能見表3-7。

3.3.1.3棒材經(jīng)不同長期時效，700°C、245MPa的持久性能見表3-8。

表3-6[45]

取樣/mm	θ/°C	cr,,h/MPa					取樣/mm	θ/°C	b〃h/MPa
取樣/mm	θ/°C	σ50	σ100	σ200	σ500	σ1000	取樣/mm	θ/°C	σ50	σ100	σ200	σ500	σ1000
90方坯	550	620	590	560	520	490	90方坯	700	310	280	245	205	185
標(biāo)準(zhǔn)	600	500	480	455	430	410	標(biāo)準(zhǔn)	750	200	170	145	110	80
熱處理	650	420	390	360	330	300	熱處理	800	125	105	90	65	45

表3-7

取樣/mm	θ/°C	σ/MPa	τ/h	δ5/%	ψ/%	τH/h	取樣/mm	θ/°C	σ/MPa	τ/h	δ5/%	ψ/%	τH/h
90方坯標(biāo)準(zhǔn) 熱處理	550	570	199	19	22	385	90方坯標(biāo)準(zhǔn) 熱處理	700	275	125	25	27	350
	600	470	152	13	20	352		750	175	90	56	56	372
	650	370	135	26	28	211		800	100	152	62	71	325
①缺口半徑r=0.2mm.

表3-8

取樣	時效規(guī)范		700°C、245MPa持久		取樣	時效規(guī)范		700°C、245MPa持久
取樣	θ/°C	t/h	τ/h	ψ/%	取樣	θ/°C	t/h	τ/h	ψ/%
棒材標(biāo)準(zhǔn)熱處理	—	—	275	31	棒材標(biāo)準(zhǔn)熱處理	700	3500	78	55
	650	500	283	40			5000	69	56
		1000	275	40			10000	86	55
		2000	208	44		750	100	104	48
		5300	241	42			250	62	54
	700	250	255	28			500	44	54
		500	102	41			1000	40	54
		1000	95	48			2000	48	53
		2000	76	54			4000	41	57

圖3-2 90mm方坯不同溫度的持久應(yīng)力-壽命曲線

3.3.2蠕變性能

棒材700°C,100h的蠕變性能見表3-9。

取樣/mm	熱處理	θ/°C	t/h	σ/MPa	εt/%	εp/%	εe/%
d23棒	標(biāo)準(zhǔn)熱處理	700	100	245	2.27	2.18	0.09

圖3-2 90mm方坯的持久熱強參數(shù)綜合曲線

表3-9

3.4疲勞性能

3.4.1局周疲勞

合金650C、Nf=10^7周，旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞極限σ-1=370MPa。

3.4.2低周疲勞

3.4.3特種疲勞

3.5裂紋擴展速率

3.6斷裂韌度

3.7松弛性能

4工藝性能與要求

4.1成形工藝與性能

合金熱加工性能優(yōu)良，加熱溫度范圍寬，一次允許變形量大。頂鍛臨界壓下量與溫度關(guān)系見圖4-1。在800°C?1230°C,變形量3%?91%都沒出現(xiàn)裂紋。

合金的熱加工再結(jié)晶圖見圖4-2,再結(jié)晶圖見圖4-3。

合金最適宜的加工溫度為950°C~1170°C。

4.2工藝性能

4.3焊接性能

4.4零件熱處理工藝

零件熱處理制度為1080°C×2h/WQ+680°C×16h/AC。

圖4-1 臨界壓下量與溫度的關(guān)系

圖4-2合金加工再結(jié)晶圖

4.5表面處理工藝

4.6切削加工與磨削性能

無特殊要求。

5組織結(jié)構(gòu)

5.1相變溫度

5.2時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

合金中微量相的總數(shù)約占合金重量的0.4%?0.8%,隨時效溫度和時間的變化量見圖5-1

5.3典型組織

合金標(biāo)準(zhǔn)熱處理狀態(tài)的組織由γ基體、γ′相、M23C6型碳化物、M3B2型硼化物和TiC相組成，組織和析出相形貌見圖5-2。

合金中ω(γ′)約占合金的3%,尺寸7nm,化學(xué)組成為Ni2.82Cr0.22Fe0.01Al0.27Ti0.63W0.05。在長期時效過程中y'數(shù)量略有增加，組成變化不大，隨時效時間延長和溫度升高，γ′尺寸增大，但長大速度緩慢。700°C×10000h時效時，尺寸為60nm。合金長期時效后析出γ′相，但長大速度很慢，且長大到一定長度后不再加長。700°C×1000h和750°C×4000H時效時,σ相尺寸都在20μm以下，因此對性能影響較小。

圖5-1合金中微量相總量在長期時效中的變化。（想要更多數(shù)據(jù)，可與021-67898711上海墨鉅聯(lián)系）

參考文獻

略。。