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GH4080A概述
GH80A是NI-CR基沉淀硬化型变形高温合金,使用温度小于800℃。合金主要是以加入铝、钛元素形成γ′相沉淀硬化相。合金在650~850℃范围具有良好的抗蠕变性能和抗氧化性能。该合金冷、热加工性能良好。主要产品有热轧和锻制棒、冷拉棒、热轧板、冷轧板、带材以及环形件等。
GH80A应用概况及特性:
合金已用于制造航空发动机的转子叶片、导向叶片支座、扇形件安装环、螺栓、叶片锁板零件。此外,也用于制作汽车发动机的紧固件和叶片,以及火车用的气门和轴件。近年来,随着国内外舰船制造业的发展,该合金大量用于制造舰船发动机的阀门。
合金经700~850℃长期时效1000h后没有析出TCP相。
GH80A执行标准:
GB/T14992 高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号
HB/Z140航空用高温合金热处理工艺
WS9-7009 GH80A合金涡轮叶片用热轧棒材
WS9-7011 GH80A合金热轧、锻制及冷拉棒材
WS9-7095 GH80A合金热轧板材、冷轧薄板和带材
WS9-7156 GH80A合金 冷拔(轧)无缝管
辽新6-0051 车辆和轮船用GH80A合金热轧和锻制棒材技术条件
QJ/DT01.63018 汽轮机叶片用GH80A合金热轧和锻制棒材技术条件
QJ/DT01.63019 气阀用GH80A合金锻件技术条件
QJ/DT01.63022 柴油机气阀用GH80A合金圆棒技术条件
GH80A对应牌号:
Nimonic 80A,UNS N07080,GH4080A
GH4080A 化学元素成分含量(%)
成分FeCSiMnPSCrCuTiBCoAl更多
min-0.04----18-1.8--1Ni:余量
max1.50.10.80.40.020.015210.22.70.00821.8
热处理制度
叶片用棒材为:1080℃±10℃,8h,空冷+700℃±5℃,16h,空冷。热轧、锻制及冷拉棒材,按表1-2的规定进行。轧制环件:(1050~1080℃)±10℃,不大于2h,水冷+750℃±5℃(或+700℃±5℃),4h(或16h),空冷。热轧板材、冷轧薄板和带材为:供应状态+700℃±10℃,4h,空冷。 表1-2 材料类型 固溶处理制度 时效制度
热加工用热轧(或锻制)棒材 1080℃±10℃,8h,空冷 700℃±5℃,16h,空冷或 750℃±5℃,4h,空冷
热加工用热轧(或锻制)棒材 按制度A或B进行 A/1080℃±10℃,保温时间按表1-3规定,油冷或水冷或空冷。 (正常情况,d≥40mm,油冷) B/1080℃±10℃,保温时间按表1-3规定,空冷+1080℃±10℃。 保温30min,水冷 700℃±5℃,16h,空冷或 750℃±5℃,4h,空冷
冷拉棒材 1080℃±10℃,保温时间按表1-4规定,水冷或空冷。 700℃±5℃,16h,空冷或 750℃±5℃,4h,空冷
表1-3 直径/mm 保温时间/h 直径/mm 保温时间/h
≤3 1 >6~12.5 4
>3~6 2 >12.5 8
表1-4 直径或较小截面尺寸/mm 保温时间/min 直径或较小截面尺寸/mm 保温时间/min
≤15 15~30 >15~25 30~45
1.6 品种规格
直径d20~55mm的叶片用热轧棒材、直径不大于300mm的热轧或锻制棒材。 冷拉棒材直径8~45mm圆棒及内切圆直径d8~36mm的六角形棒材。 外径1000mm、内径900mm、、高度130mm的轧制形件。 厚度不大于9.5的热轧板材、厚度不大于4.0的冷轧薄板材,厚度不大于0.8mm的冷轧带材。 叶片用热轧棒材不经热处理,其表面应全部磨光或车光。 机加工用热轧棒材以固溶处理并除氧化皮状态。 镦锻用冷拉棒材以冷拉磨光状态,机加工用冷拉棒材以冷拉经固溶处理并除氧化皮状态,热加工用棒材以制造状态并除氧化皮(对锻造厂用棒材应车光后供应,其表面粗糙度不小于3.2)。 轧制环形件以固溶处理和粗加工状态。 热轧板材、冷轧板材和带材经软化处理、碱酸洗、切边和平整左矫直。
1.7 熔炼和铸造工艺
叶片用棒材和板材采用真空感应熔炼加电渣重熔工艺。轧制环形件与热轧、锻制及冷拉棒材采用感应熔炼加电渣重熔,或真空感应加真空电弧重熔,或真空感应熔炼加电渣重熔工艺。
1.8 应用概况与特殊要求
该合金主要用作发动机转子叶片、导向叶片支座、扇形件安装环、螺栓、叶片锁板等零件。
编辑本段2、物理及化学性能
2.1 热性能
2.1.1 熔化温度范围 熔点1405℃ 2.1.2 热导率 见表2-1。 表2-1 θ/℃ 100 200 300 400 500 600 700 800 900
λ/(W/(m·C)) 12.11 13.83 15.48 16.75 18.39 20.93 24.48 25.57 27.66
2.1.3、GH80A线膨胀系数 见表2-2表2-2 θ/℃ 16~100 16~200 16~300 16~400 16~500 16~600 16~700
α/10-6C-1 12.18 12.86 13.69 14.08 14.50 14.94 15.36
2.2、密度
ρ=8.15g/cm3
2.3、电性能
室温ρ=1.23×10-6Ω.m。
2.4、磁性能
无磁性
2.5、化学性能
抗氧化性能 在空气介质中试验100h的氧化速率 表2-3。 试验时间/h 700 750 800
氧化速率/(g/(m2.h)) 0.037 0.041 0.047
3、组织结构 4.1、变相温度 4.2、时间-温度-组织转变曲线 4.3、合金组织结构 叶片毛坯按不同的热处理规范处理的组织特征:1080℃±10℃,8h,空冷处理;在1080℃时基体中的γ相和一些M7C3及M23C5型晶界碳化物溶入固溶体。在冷却过程中晶界形成M7C3及M23C6型富铬碳化物。M7C3大约在1000℃以上沉淀出来,饼子较低温度下转变为M23C6,M23C6在750~1000℃析出,也能独立成核,生成晶界碳化物。所以在1080℃±10℃,8h,空冷处理后,晶界上呈现出不连续状态的M7C3和M23C6,晶内有γ相和MC。 5、工艺性能与要求 5.1、成形性能 5.1.1、锻造 合金具有良好的锻造性能,钢锭加热温度在1120~1150℃,开锻温度不低于1000℃。停锻温度不低于950℃。 5.1.2、热轧板 轧制加热温度1120~1150℃,停轧温度不低于930℃。 5.2、焊接性能 合金可以进行自动对接氩弧焊和缝焊。
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