詳細說明
GH4080A高溫合金已用于制造航空發動機的轉子葉片、導向葉片支座、扇形件安裝環、螺栓、葉片鎖板等零件。此外,也用于制造汽車發動機的緊固件和葉片,以及火車用氣門和軸件。近年來,隨著國內外艦船制造業的發展,該合金大量用于制造船艦發動機的閥門。
GH4080A合金經700℃~850℃長期時效1000H后沒有析出TCP相.
GH4080A高溫合金化學成分
元素 | C | Cr | Ni | Co | Al | Ti | Fe | B | Si | Mn | S | P | Cu | Pb | Ag | Bi |
MIN | 0.04 | 18.00 | 1.00 | 1.80 | ||||||||||||
MAX | 0.10 | 21.00 | 余 | 2.00 | 1.80 | 2.70 | 1.5 | 0.008 | 0.80 | 0.40 | 0.015 | 0.020 | 0.200 | 0.0020 | 0.0005 |
0.0001
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GH4080A熱處理制度
品種 | 方案號 | 工序名稱 | 加熱溫度/℃ | 保溫時間/min | 冷卻方法 | HB /(d /mm) |
鍛件 | Ⅰ | 固溶 | 1080±10 | 480 | 油冷、空冷或水冷 | /— |
時效 | 700±5 | 960 | 空冷 | ≥285 | ||
Ⅱ | 固溶 | 1080±10 | 480 | 油冷、空冷或水冷 | — | |
時效 | 750±5 | 240 | 空冷 | ≥285 | ||
軋制環件 | Ⅰ | 固溶 | (1050~1080)±10 | ≤120 | 水冷 | — |
時效 | 700±5 | 960 | 空冷 | — | ||
Ⅱ | 固溶 | (1050~1080)±10 | ≤120 | 水冷 | — | |
時效 | 750±5 | 240 | 空冷 | — | ||
板材帶材 | Ⅰ | 固溶 | 1080±10 | ≤30 | 適當冷卻 | — |
時效 | 700±5 | 960 | 空冷 | ≥285HV | ||
Ⅱ | 固溶 | 1100~1150 | ≤30 | 適當冷卻 | — | |
時效 | 750±5 | 240 | 空冷 | ≥285HV | ||
冷拉棒材 | Ⅰ | 固溶 | 1080±10 | 15~30(d≤15mm) | 空冷或水冷 | — |
30~45(15mm<d≤25mm) | ||||||
時效 | 750±5 | 960 | 空冷 | ≥285 | ||
Ⅱ | 固溶 | 1080±10 | 15~30(d≤15mm) | 空冷或水冷 — | ||
30~45(15mm<d≤25mm) | ||||||
時效 | 700±5 | 240 | 空冷 | ≥285 | ||
熱加工用熱軋和鍛制棒材 | Ⅰ | 固溶 | 1080±10 | 480 | 空冷 | — |
時效 | 700±5 | 960 | 空冷 | ≥285 | ||
Ⅱ | 固溶 | 1080±10 | 480 | 空冷 | — | |
時效 | 750±5 | 240 | 空冷 | ≥285 | ||
機加工用熱軋和鍛制棒材 | Ⅰ | 固溶 | 1080±10 | 60(d≤3mm) | 油冷、空冷或水冷 | — |
120(3mm<d≤6mm) | ||||||
240(6mm<d≤12.5mm) | ||||||
480(d>12.5mm) | ||||||
時效 | 750±5 | 960 | 空冷 | ≥285 | ||
Ⅱ | 固溶 | 1080±10 | 60(d≤3mm) | 油冷、空冷或水冷 | — | |
120(3mm<d≤6mm) | ||||||
240(6mm<d≤12.5mm) | ||||||
480(d>12.5mm) | ||||||
時效 | 750±5 | 240 | 空冷 | ≥285 | ||
機加工用熱軋和鍛件棒材 | Ⅲ | 一次固溶 | 1080±10 | 60(d≤3mm) | 空冷 | — |
120(3mm<d≤6mm) | ||||||
240(6mm<d≤12.5mm) | ||||||
480(d>12.5mm) | ||||||
二次固溶 | 1080±10 | ≤30 | 空冷 | — | ||
時效 | 750±5 | 960 | 空冷 | ≥285 | ||
Ⅳ | 一次固溶 | 1080±10 | 60(d≤3mm) | 空冷 | — | |
120(3mm<d≤6mm) | ||||||
240(6mm<d≤12.5mm) | ||||||
480(d>12.5mm) | ||||||
二次固溶 | 1080±10 | ≤30 | 水冷 | — | ||
時效 | 750±5 | 240 | 空冷 | ≥285 | ||
Ⅰ | 固溶 | 1080±10 | 480 | 空冷 | — | |
時效 | 750±5 | 960 | 空冷 | — | ||
Ⅱ | 固溶 | 1100~1150 | 1~10 | 適當冷卻 | ≤250HV | |
時效 | 750±5 | 240 | 空冷 |
≥280HV |
高溫合金的應用
高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基,能在600℃以上的高溫及一定應力作用下長期工作的一類金屬材料;并具有較高的高溫強度,良好的抗氧化和抗腐蝕性能,良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。高溫合金為單一奧氏體組織,在各種溫度下具有良好的組織穩定性和使用可靠性,基于上述性能特點,且高溫合金的合金化程度較高,又被稱為“超合金”,是廣泛應用于航空、航天、石油、化工、艦船的一種重要材料。按基體元素來分,高溫合金又分為鐵基、鎳基、鈷基等高溫合金。鐵基高溫合金使用溫度一般只能達到750~780℃,對于在更高溫度下使用的耐熱部件,則采用鎳基和難熔金屬為基的合金。 鎳基高溫合金在整個高溫合金領域占有特殊重要的地位,它廣泛地用來制造航空噴氣發動機、各種工業燃氣輪機最熱端部件。若以150MPA-100H持久強度為標準,而目前鎳合金所能承受的最高溫度〉1100℃,而鎳合金約為950℃,鐵基的合金〈850℃,即鎳基合金相應地高出150℃至250℃左右。所以人們稱鎳合金為發動機的心臟。目前,在先進的發動機上,鎳合金已占總重量的一半,不僅渦輪葉片及燃燒室,而且渦輪盤甚至后幾級壓氣機葉片也開始使用鎳合金。與鐵合金相比,鎳合金的優點是:工作溫度較高,組織穩定、有害相少及抗氧化腐蝕能力大。與鈷合金相比,鎳合金能在較高溫度與應力下工作,尤其是在動葉片場合。
鎳合金具有上述優點與其本身的某些卓越性能有關。鎳為面心立方體,組織非常穩定,從室溫到高溫不發生同素異型轉變;這對選作基體材料十分重要。眾所周知,奧氏體組織比鐵素體組織具有一系列的優點。
鎳具有高的化學穩定性,在500度以下幾乎不發生氧化,室溫下也不受溫氣、水及某些鹽類水溶液的作用。鎳在硫酸及鹽酸中溶解很慢,而在硝酸中溶解很快。
鎳具有很大的合金能力,甚至添加十余種合金元素也不出現有害相,這就為改善鎳的各種性能提供潛在的可能性。
純鎳的力學性能雖不強,但塑性卻極好,尤其是低溫下塑性變化不大。
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