GH2909铁镍钴-低膨胀高温合金GH909

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GH2909合金是Fe-Ni-Co基时效硬化新型低膨胀高温合金，在650℃以下具有高的强度和塑性、低的热膨胀系数、几乎恒定的弹性模量以及良好的抗氧化和冷热疲劳等综合力学性能，可减少转动部件与静止部件之间的间隙，实现间隙控制，节约能源，降低消耗，提高发动机推力，是航空和航天发动机用的理想高温合金材料，因而在飞机发动机中得到了广泛应用 。

GH2909合金冶炼工艺路线为真空感应＋真空电弧重熔，将Φ440mm电极真空电弧重熔成Φ508mm钢锭，钢锭经均匀化热处理后，锻造生产出产品。在进行产品性能检测时，存在性能检测数据波动大，甚至不合格现象，为避免以后此类现象的出现，有必要对其原因进行探讨，因而进行了锻造工艺及热处理对GH2909合金组织与性能的影响研究。

实验方法：开坯锻造采用整支钢锭经3火次，逐级降温大变形锻造工艺，分别经变形量：32%→30%→30%开坯锻造，末火锻造加热温度为1000℃，大部分变形温度≤955℃，终锻温度≥870℃。在4500吨油压机上进行60%和5吨电液锤上75%锻造变形，取组织和性能试样进行热处理（见表1），最后采用光学显微镜观察显微组织和检测室温、高温性能。

表1 末火变形量及所对应的热处理制度表

序号

末火变形量

固溶热处理

时效热处理

备注

A

75%

990℃×1h，空冷

720℃×8h，55℃/h炉冷至620℃×8h，空冷

一次固溶+二次时效

B

75%

990℃×1h，空冷+980℃×1h，空冷

二次固溶+二次时效

C

60%

990℃×1h，空冷+980℃×1h，空冷

二次固溶+二次时效

试验结果表明：

（1）当末火加热温度为1000℃时，变形量增加可使GH2909合金显微组织均匀细小。

（2）二次固溶＋二段式时效热处理制度对GH2909合金组织析出物有着明显的影响，并使室温和高温拉伸强度增加。

锻造

锻造可以在 2050 F 至 1940 F 的范围内进行初始加工。精锻应在 1875 F 至 1800 F 下进行，风冷，不要水淬。

热加工

1900 F 至 1800 F 范围内的热作业，风冷，不水淬。

冷加工

冷成型可以使用标准工具完成，但不建议使用普通碳工具钢进行成型，因为它们往往会产生磨损。软模具材料（青铜、锌合金等）可最大限度地减少磨损并产生良好的光洁度，但模具寿命较短。对于长时间的生产运行，合金工具钢（D-2、D-3）和高速钢（T-1、M-2、M-10）具有良好的效果，尤其是在镀硬铬以减少磨损的情况下。 工具应允许自由间隙和半径。在所有成型操作中，应使用重型润滑剂以尽量减少磨损。 板材或板材弯曲 180 度通常限制在 1/8 厚以下材料的弯曲半径为 1 T，厚度大于 1/8 英寸的材料的弯曲半径为 2 T。

退火

退火温度为 1800 F，风冷。

老化

请参阅“热处理”。

硬化

由于冷加工和热老化而硬化 - 参见“热处理”。

其他机械道具

在较高温度下的强度和膨胀性。 在 1200 F 抗拉强度：150 ksi 屈服强度： 125 ksi 伸长率：25% 面积减少：60% 热膨胀系数：200 F 400 F 600 F 800 F 1000 F 英寸/英寸/度 F x 10 -6 4.2 4.2 4.15 4.15 5.1

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