耐1300°C高溫鋼GH2747

GH2747高溫合金

1合金介紹
1.1 概述
GH2747是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金，在固溶狀態(tài)下使用.長(zhǎng)期工作溫度1100°C? 1250°C,短時(shí)使用溫度可達(dá)1300°C。合金具有較高的強(qiáng)度、較好的組織穩(wěn)定性，具有優(yōu)良的抗氧化和耐腐蝕性能。合金的焊接性能良好，可采用各種工藝進(jìn)行焊接。主要產(chǎn)品有棒材、板材、管材、絲材和鍛件等。
1. 2 應(yīng)用概況及特性
合金已用于制作航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室及加力燃燒室內(nèi)高溫抗氧化等部件，也用于制作工業(yè)用各種爐輾、傳動(dòng)裝置、熱電偶套管等耐熱部件。尤其適用于石化、核能、冶金等領(lǐng)域用高溫抗氧化裝置零部件。
合金的材料成本較同類型高溫合金低。合金在增加銘元素含量的基礎(chǔ)上，通過(guò)提高鋁元素的含量以及添加微量稀土元素，至使合金在1000°C~1300°C的抗氧化性能得到極大改善。
1.3 材料牌號(hào)
GH2747（GH747）。
1.4 相近牌號(hào)
311747（俄）。
1.5 材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 14992高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號(hào)
Q/GYB 511 GH2747合金熱軋和鍛制棒材
Q/GYB 512 GH2747合金冷拔（軋）無(wú)縫管
1. 6 熔煉工藝
采用真空感應(yīng)爐、或真空感應(yīng)爐+電渣重熔、或非真空感應(yīng)爐+電渣重熔熔煉工藝。
1.7 化學(xué)成分
摘自 GB/T 14992,見表 1-10
表1-1

元素	C	Cr	Ni	Al	Fe
質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%	≤o. 10	15. 00?17. 00	44. 00?46. 00	2. 90?3. 90	余
元素	Ce	Mn	Si	S	P
質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%	≤0. 030	≤1. 00	≤1. 00	≤0. 020	≤0. 025

1. 8 熱處理制度

摘自Q/GYB 511和Q/GYB 512,合金在固溶狀態(tài)下使用。熱軋、鍛制棒材和冷拔（軋）無(wú)縫管的標(biāo)準(zhǔn) 熱處理制度為：1000°C?1200°C/AC,保溫時(shí)間根據(jù)材料厚度而定。
1.9 品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)
摘自 Q/GYB 511 和 Q/GYB 512。
1. 9. 1 主要規(guī)格
D5mm?200mm熱軋和鍛制棒材,D1mm?100mm無(wú)縫管材。

1.9.2供應(yīng)狀態(tài)
熱軋和鍛制棒材以軋態(tài)或鍛態(tài)供應(yīng)；無(wú)縫管材以冷拔狀態(tài)、或經(jīng)固溶+酸洗后供應(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(diǎn)
2.3 熱導(dǎo)率（表2-1）

θ/°C	100	200	300	400	500
λ/[W/(m ? °C)]	10. 5	12. 2	13.8	15. 4	17.5
θ/°C	600	700	800	900	一
λ/[W/(m ? °C)]	19. 2	20. 9	22.6	24. 3	—

2.4 電阻率
2.5 熱擴(kuò)散率
2. 6 比熱容
2.7 線膨脹系數(shù)（表2-2）

θ/°C	25 ?100	25 ?200	25?300	25 ?400
	13. 66	14. 29	14.81	15. 15
θ/°C	25 ?500	25 ?600	25 ?700	25 ?800
	15. 32	15. 17	15. 80	17. 07

2.8 密度

p=7. 78g。
2.9 磁性能
2. 10 彈性性能（表2-3）

θ/°C	20	100	200	300	400
E/GPa	218	198	190	188	183
θ/°C	500	600	700	800	900
E/GPa	177	159	146	128	122

2. 11 化學(xué)性能

2. 11.1 抗氧化性能
合金在空氣介質(zhì)中，不同溫度試驗(yàn)不同時(shí)間的氧化速率見表2-4。

θ/°C	在以下試驗(yàn)時(shí)間，氧化速率/［g/（m2 - h）］
θ/°C	100h	500h	1000h	2000h
1200	25	一	46	60
1250	28	42	61	75
1300	33	65	—	174
1350	45	130	—	——

2. 11.2 耐腐蝕性能

合金在含有1. 5%SO2的流動(dòng)空氣中，不同溫度的年腐蝕速率見表2-5。

θ/°C	腐蝕速率/（mm/年）
1200	0. 08
1250	0. 1
1300	0. 24
1350	—
注：含1.5%流動(dòng)空氣。

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）

標(biāo)準(zhǔn)號(hào)	品種	熱處理	θ/°C	拉伸性能
標(biāo)準(zhǔn)號(hào)	品種	熱處理	θ/°C	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%
Q/GYB 511	熱軋和鍛制棒材	標(biāo)準(zhǔn)熱處理	20	≥550	≥200	≥15	≥20
Q/GYB 511	熱軋和鍛制棒材		1000	≥40	≥20	≥30	≥30
Q/GYB 512	冷拔（軋）無(wú)縫管		20	≥600	—	≥30	—

3. 1.2生產(chǎn)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、基值和設(shè)計(jì)許用值

3.2 短時(shí)力學(xué)性能
3. 2. 1 硬度
3. 2.2 沖擊性能
3.2.3壓縮性能
3.2.4扭轉(zhuǎn)性能

3.2.5剪切性能
3. 2.6拉伸性能
3. 2. 6. 1熱軋棒材不同溫度的典型拉伸性能見表3-2。

取樣/mm	θ/°C	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%
d20 熱軋棒標(biāo)準(zhǔn) 熱處理	20	600	300	50	55
	800	150	100	33	30
	900	70	60	35	35
	1000	50	30	40	40
	1100	30	20	70	55
	1200	20	—	90	73

3. 2.6.2 熱軋棒材經(jīng)不同熱處理，20°C和900°C的拉伸性能見表3-3。

3.2. 6. 3 熱軋棒材經(jīng)1000°C長(zhǎng)期時(shí)效，不同時(shí)效時(shí)間20°C和1000°C的拉伸性能見表3-4

表3-3

取樣	固溶規(guī)范	20°C拉伸				900°C拉伸
取樣	固溶規(guī)范	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%
d20 熱軋棒	1100°C*lh/AC	710	290	51	67	117	84	86	82
	1130°C*lh/AC	65 S	25()	52	69	120	82	108	86
	1150C *lh/AC	670	265	55	66	119	81	97	77
	1180°C*lh/AC	650	240	63	66	121	90	90	82
	1200°C*lh/AC	645	240	63	66	126	88	74	71

表 3-4*

取樣	時(shí)效規(guī)范		20°C拉伸				1000°C拉伸
取樣	θ/°C	t/h	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%
D20 熱軋棒標(biāo)準(zhǔn) 熱處理	1000	100	810	330	33	57	64	48	74	98
		100	790	300	39	55	59	38	101	99
		300	820	330	39	63	58	38	86	98
		300	805	325	36	58	61	39	79	97
		500	800	310	34	58	98	50	76	97
		500	815	330	40	62	64	50	84	97

3.3 持久和蠕變性能

3.3.1持久性能
熱軋棒材不同溫度，100和1000h的持久極限見表3-5。

取樣	θ/°C	σth/MPa
取樣	θ/°C	σ100	σ1000
d20	1000	20
熱軋棒	1100	9	5
標(biāo)準(zhǔn)	1150	6	4
熱處理	1200	5	2.5

3.3.2蠕變性能

3.4 疲勞性能
3.4. 1高周疲勞
3. 4. 2低周疲勞
3.4.3特種疲勞
3.5 裂紋擴(kuò)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
合金鋼錠裝爐溫度不高于1000°C，鍛造加熱溫度1000°C~1200°C,熱軋開軋溫度不低于1000°C ，終軋溫度應(yīng)不低于900°C ；無(wú)縫管冷軋單道次最大形變量≤800%,中間退火處理溫度≥1000°C ，空冷。
4.2 工藝性能
4.3焊接性能
合金采用所有焊接方法均能很好地進(jìn)行焊接。氬弧焊、點(diǎn)焊、滾焊和電子束焊焊接效果優(yōu)良，與異種材料焊接時(shí)，可采用母材金屬絲作填充材料，也可釆用同類型合金作填充材料。
4. 4 零件熱處理工藝
同品種的標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度。
4.5 表面處理工藝
4.6 切削加工與磨削性能
無(wú)特殊要求。
5組織結(jié)構(gòu)
5. 1 相變溫度
5. 2 時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
5.3 典型組織
合金組織主要由y基體γ相和碳化物等組成。合金經(jīng)1000°C?1200°C固溶處理后，基體中的碳化物和y'相基本溶解.在冷卻過(guò)程中重新析出細(xì)小的，'相和碳化物等。經(jīng)1000°C*500h長(zhǎng)期時(shí)效后，γ相大量析出,m23c6和m6c型碳化物在晶界與晶內(nèi)均有析出。y'相呈質(zhì)點(diǎn)形態(tài)彌散分布，碳化物則為尺寸較大的規(guī)則顆粒。
合金經(jīng)不同熱處理后的組織和析出相形貌見圖5-1?圖5-3 。如果有想要繼續(xù)了解材料，可以直接與墨8鉅客服人員聯(lián)系。
參考文獻(xiàn)
鋼鐵研究總院.GH2747合金技術(shù)資料