詳細說明
一、NS3102概述
NS3102是早期發展的鎳-鉻-鐵基固溶強化合金,具有良好的耐高溫腐蝕和抗氧化性能、優良的冷熱加工和焊接工藝性能,在700℃以下具有滿意的熱強性和高的塑性。合金可以通過冷加工得到強化,也可以用電阻焊、溶焊或釬焊連接,卓伊實業可供應冷軋薄板、熱軋厚板、帶材、絲材、棒材、圓餅、環坯、環形鍛件等,適宜制作在1100℃以下承受低載荷的抗氧化零件。
1.1 NS3102材料牌號 NS3102。
1.2 NS3102相近牌號 Inconel600,GH600,GH3600(中國)。
1.3 NS3102材料的技術標準
撫高新 1995-13《NS3102合金冷軋薄板技術條件》
撫高新 1993-18《NS3102合金棒材、圓餅、環坯和環形鍛件技術條件》
BZ-44-9002B-0《NS3102合金冷軋薄板技術條件》
BZ-44-9003B-0《NS3102合金熱軋厚板技術條件》
Q/3B 4082-1993《NS3102合金冷軋帶材》
Q/3B 4083-1993《NS3102合金鉚釘用絲材》
Q/5B 4006-1995《NS3102合金冷軋帶材和薄板材》
Q/5B 4030-1992《冷鐓用NS3102合金冷拉絲》
1.4 NS3102化學成分 見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni+Co | Al | Ti | Fe |
≤0.15 | 14.0~17.0 | ≥72 | ≤0.35 | ≤0.50 | 6.00~10.00 |
Nb+Ta | Mn | Si | P | S | Cu |
≤1.00 | ≤1.00 | ≤0.50 | ≤0.040 | ≤0.015 | ≤0.50 |
2 撫高新1995-13標準規定ω(P)≤0.025%,ω(Nb)≤1.00%。
1.5 NS3102熱處理制度 板材:1010~1050℃,3~5min/mm,空冷;帶材:1010℃±10℃,空冷;絲材:1065℃±10℃,空冷。棒材、環形件檢驗試驗經1010℃±10℃,空冷固溶處理。
1.6 NS3102品種規格與供應狀態 卓伊實業可供應各種規格的板材、棒材、鍛件、帶材、絲材、圓餅、環坯、環形鍛件。棒材以鍛軋狀態、表面磨光或車光供應;圓餅和環坯以鍛態供應;環件以固溶狀態供應;板材經固溶、堿酸洗、矯直和切邊后供應;帶材經冷軋、固溶、去氧化皮交貨;絲材以固溶酸洗盤狀或直條狀、固溶直條細磨光狀態交貨。
1.7 NS3102熔煉與鑄造工藝 合金采用下列工藝之一進行熔煉:(1)非真空感應熔煉加電渣重熔;(2)電弧爐熔煉加電渣重熔;(3)真空熔煉。
1.8 NS3102應用概況與特殊要求 該合金在國外有成熟的使用經驗,在國內已制成航天發動機零部件,通過試飛試驗,在航空上也開始使用。
二、NS3102物理及化學性能
2.1 NS3102熱性能
2.1.1 NS3102熔化溫度范圍 1370~1430℃。
2.1.2 NS3102熱導率 見表2-1。
表2-1
θ/℃ | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
λ/(W/(m·℃)) | 12.85 | 13.94 | 15.15 | 16.62 | 18.71 | 20.72 | 22.40 | 24.49 | 27.00 | 29.51 | 31.60 |
2.1.4 NS3102線膨脹系數 見表2-2。
2.2 NS3102密度 ρ=8.43g/cm3。
2.3 NS3102電性能 電阻率見圖2-2。
表2-2
θ/℃ | 20~200 | 20~300 | 20~400 | 20~500 | 20~600 | 20~700 | 20~800 | 20~1000 |
α/10-6℃-1 | 12.35 | 12.75 | 13.10 | 13.55 | 14.50 | 15.15 | 15.70 | 16.20 |
2.5 NS3102化學性能
2.5.1 NS3102抗氧化性能 在空氣介質中試驗100h的氧化速率見表2-3。
表2-3
θ/℃ | 800 | 900 | 1000 |
氧化速率/(g/m2·h) | 0.01865 | 0.05724 | 0.13718 |
3.1 NS3102技術標準規定的性能 見表3-1。
表3-1
品種 | θ/℃ | 拉伸性能 | HBS | 彎曲試驗 | |||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | ||||
棒材 | 20 | ≥585 | ≥240 | ≥30 | - | 134~217 | - |
圓餅、環坯或環形件 | 20 | ≥520 | ≥205 | ≥35 | - | ≥187 | - |
熱軋板 | 20 | ≥550 | ≥240 | ≥35 | ≥40 | - | - |
900 | ≥95 | ≥45 | ≥40 | ≥50 | - | - | |
冷軋板 | 20 | ≥550 | ≥240 | ≥30 | - | - | ① |
900 | ≥90 | ≥40 | ≥60 | - | - | - | |
冷軋板 | 20 | ≥550 | ≥200 | ≥30 | - | - | 測試 |
帶材 | 20 | ≥550 | ≥240 | ≥30 | - | - | ① |
絲材 | 20 | 實測 | 實測 | 實測 | - | HV≤151 | 冷頂鍛合格 |
表3-2
產品厚度/mm | <0.25 | 0.25~1.30 | >1.30~4.00 |
彎曲系數 | 雙方協議 | 1 | 2 |
4.1 NS3102相變溫度
4.2 NS3102時間-溫度-組織轉變曲線
4.3 NS3102合金組織結構 合金在1120℃處理2h后,僅有TiN氮化物和Cr7C3型碳化物,在870℃經1500h長期時效后,組織中仍然是Cr7C3和TiN,說明合金的組織是穩定的。
五、NS3102工藝性能與要求
5.1 NS3102成形性能 合金具有良好的熱加工性能,鋼錠鍛造加熱溫度為1110~1140℃;終鍛溫度不小于950℃,板坯軋制加熱溫度為1130~1170℃,精軋加熱溫度為1090~1130℃。成品固溶處理溫度為1010~1050℃。
5.2 NS3102焊接性能 合金焊接性能良好,可用電弧焊、氬弧焊、電阻焊和釬焊等各種方法連接,大型或復雜的焊接結構件在熔焊后應在870℃退火1h,以消除焊接應力。
5.3 NS3102零件熱處理工藝 零件的熱處理工藝應按相應的材料標準的熱處理制度進行。薄板和帶材零件的退火處理應在保護氣氛中進行。
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