詳細說明
GH3536是主要用鉻和鉬固溶強化的一種含鐵量較高的鎳基高溫合金,具有良好的抗養化和耐腐蝕性能,在900℃以下有中等的持久和蠕變強度,冷、熱加工成型性和焊接性能良好。使用于制造航空發動機的燃燒室部件和其他高溫部件,在900℃以下長期使用,短時工作溫度可達1080℃。卓伊實業供應的主要品種有板材、帶材、管材、棒材、鍛件、環形件和精密鑄件。
1.1 GH3536 材料牌號 GH3536(GH536)
1.2 GH3536 相近牌號 UNS NO6002,HastelloyX(美國),NC22FeD(法國), NiCr22FeMo(德國),Nimonic PE13(英國)
1.3 GH3536 材料的技術標準
GJB 1952-1994 《航空用高溫合金冷軋薄板規范》
GJB 2612-1996 《焊接用高溫合金冷拉絲材規范》
GJB 3020-1997 《航空用高溫合金環坯規范》
HB 5494-1992 《GH536合金冷(軋)拔無縫管》
HB 5495-1992 《GH536合金冷軋薄板》
HB 5496-1992 《GH536合金圓餅、環坯和環形件》
HB 5497-1992 《GH536合金熱軋和鍛制棒材》
HB 5498-1992 《HGH536合金冷拉焊絲》
Q/3B 4074-1994 《GH536合金冷軋帶材技術條件》
Q/5B 4018-1992 《K536合金熔模精密鑄件》
Q/CB 61-1996 《航空用GH536合金冷加工焊接鋼管》
1.4 GH3536 化學成分 見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | W | Mo | Al | Ti | Fe | B | Cu | Mn | Si | P | S |
不大于 | ||||||||||||||
0.05~0.15 | 20.5~23.0 | 余量 | 0.50~2.50 | 0.20~1.00 | 8.0~10.0 | ≤0.50 | ≤0.15 | 17.0~20.0 | 0.010 | 0.50 | 1.00 | 1.00 | 0.025 | 0.015 |
1.5 GH3536 熱處理制度 板材和管材:1130~1170℃,快速空冷或水冷;棒材和環形件檢驗試樣:1175℃±15℃,空冷或更快冷卻;帶材:1065~1105℃,快速冷卻。
1.6 GH3536 品種規格與供應狀態 卓伊實業供應δ0.5~4.0mm的板材,δ0.05~0.8mm的帶材,外徑4~20mm、壁厚1.0~2.0mm的管材,直徑0.2~10.0mm的焊絲,直徑≤300mm的棒材和各種直徑及壁厚的環形件以及不同形狀和尺寸的精密鑄件。板材、帶材和管材經固溶處理和酸洗后供應,帶材也可呈冷軋狀態供應;焊絲以硬態、半硬態、固熔加酸洗、光亮固溶處理狀態成盤交貨,也可以直條交貨;棒材和環形件不經熱處理交貨。精密鑄件于鑄造狀態供應。
1.7 GH3536 熔煉與鑄造工藝 采用電弧爐加電渣或非真空感應爐加電渣重熔工藝。生產鑄件則采用感應爐重熔母合金后澆注于加熱的模殼內,澆注速度以快些為好。
1.8 GH3536 應用概況與特殊要求 該合金在國外航空發動機和民用工業中獲得了極為廣泛的應用,我國主要用于制造燃燒室部件和其他熱端部件以及蜂窩結構等。合金在高溫下長期使用后有一定的時效硬化現象。
二、GH3536 物理及化學性能
2.1 GH3536 熱性能
2.1.1 GH3536(GH536) 熔化溫度范圍 1295~1381℃。
2.1.2 GH3536(GH536) 熱導率 見表2-1。
2.1.3 GH3536 比熱容 見表2-2。
2.1.4 GH3536 線膨脹系數 見表2-3。
2.1.5 GH3536 合金鑄件的熱擴散率 見表2-4。
表2-1
θ/℃ | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
λ/(W/(m·℃)) | 13.38 | 17.97 | 20.27 | 22.40 | 24.62 | 26.79 | 29.05 | 31.14 | 33.44 |
表2-2
θ/℃ | 17 | 100 | 200 | 280 | 408 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
c/(J(kg·℃)) | 372.6 | 372.6 | 389.4 | 456.4 | 427.1 | 452.2 | 464.7 | 515.0 | 535.9 | 561.0 |
表2-3
θ/℃ | 20~100 | 20~200 | 20~300 | 20~400 | 20~500 | 20~600 | 20~700 | 20~800 | 20~900 |
α/10-6℃-1 | 12.1 | 12.5 | 13.4 | 14.0 | 14.3 | 14.8 | 15.5 | 15.8 | 16.1 |
2.3 GH3536電性能 電阻率見表2-5。
表2-4
θ/℃ | 24 | 100 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
Q/(10-6m2/S)) | 2.78 | 3.06 | 3.68 | 3.64 | 4.36 | 4.32 | 4.38 | 4.91 | 5.23 |
2.5 GH3536化學性能
2.5.1 GH3536抗氧化性能 合金在空氣介質中試驗100h后的氧化速率見表2-6。
表2-5
θ/℃ | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
p/(10-6Ω.M)) | 1.18 | 1.20 | 1.21 | 1.22 | 1.24 | 1.25 | 1.26 | 1.27 | 1.29 |
表2-6
θ/℃ | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 |
氧化速率/(g/(m2·h)) | 0.0023 | 0.060 | 0.117 | 0.200 | 0.611 |
GH3536技術標準規定的不同品種的力學性能見表3-1。
表3-1
品種 | 室溫拉伸性能 | 815℃持久性能 | 其他性能 | ||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||
不小于 | |||||||
冷軋薄板 冷軋帶材 冷拔管材 棒材 環形件 精鑄件② |
310 310 310 275 275 200 |
725 760② 690 690 690 380 |
35 30① 25 30 30 10 |
110 - - 105 105 - |
24 - - 24 24 - |
8.0 - - 10.0 10.0 - |
彎曲180° 彎曲180° 液壓、擴口 HBS≤241 HBS≤241 HBS≤96 |
② 精鑄件鑄態815℃的σb≥240MPa,δ5≥12%。經800℃,50h,空冷處理后HRC≤24。
四、GH3536(GH536) 組織結構
4.1 GH3536相變溫度
4.2 GH3536時間-溫度-組織轉變曲線
4.3 GH3536合金組織結構
4.3.1 該合金在固溶狀態的組織為奧氏體基體,還有少量的TiN和M6C型碳化物。經700~900℃長期時效后主要析出相為M12C和M3B2,同時也伴有微量μ相和L相。經700℃,200h時效后出現少量σ相,但在800℃時效后σ相不存在,而析出微量M23C6,有時出現微量L相。因此合金在長期時效后呈現一定程度的時效硬化現象,使塑性下降,高溫強度也有所減低。
4.3.2 冷軋薄板技術標準規定,供應狀態冷軋薄板的晶粒度應在4~8級范圍內。
五、 GH3536(GH536)工藝性能與要求
5.1 GH3536成形性能 合金具有良好的冷、熱加工成形性能。鍛造加熱溫度1170℃±10℃,終鍛溫度不低于950℃;板坯熱軋加熱溫度1150℃±10℃,終軋溫度不低于850℃;環形件熱軋加熱溫度1170℃±10℃。
5.2 GH3536零件熱處理工藝 板材制件固溶處理:1150℃±10℃,2~15min,快速空冷。焊接件或火焰筒處理:980℃±10℃,60min,空冷。機加工后除應力處理:870℃±10℃,30~60min,空冷。零件穩定尺寸處理:760℃±10℃,2h,空冷。
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