 GH93
中國(guó)牌號(hào)：GH93鈷基高溫合金
英國(guó)牌號(hào)：Nimonic93
一、GH93鈷基合金概述：
GH93是含有較高的鈷和鉻的沉淀硬化鎳基合金，具有較高的強(qiáng)度和較好的組織穩(wěn)定性，在815℃以下使用，綜合性能良好。用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片，小型發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)和緊固件。該合金熱加工塑性良好，可以供應(yīng)板材、棒材和鍛件。
1、GH93材料牌號(hào)： GH93。
2、GH93相近牌號(hào) ：Nimonic93(英國(guó)),NCK2OTA(法國(guó)）。
3、GH93材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
4、GH93化學(xué)成分： 見(jiàn)表1-1。
表1-1 %
|
C≤ |
Si≤ |
Mn≤ |
P≤ |
S≤ |
Cr≥ |
Ni≥ |
Mo≥ |
Cu≤ |
|
0.13 |
1.00- |
1.00 |
0.015 |
0.015 |
18.0-21.0 |
余量 |
|
0.20 |
|
其他 |
B≤ |
Al≤ |
Ti≤ |
Fe≤ |
Co≤ |
Pb≤ |
W≤ |
Nb≤ |
|
0.02 |
1.0-2.0 |
2.0-3.0 |
1.00 |
15.0-21.0 |
0.0025 |
- |
- |
注：B按計(jì)算量加入，允許加入微量的Ce、Zr、Mg元素。
4、GH93熱處理制度：1050～1080℃，8h，空冷＋710℃±10℃，16h，空冷。
5、GH93品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)：可以供應(yīng)d20～22mm熱軋棒材，δ0.4～4mm板材，d120mm以下鍛材和鍛件，板材為固溶狀態(tài)交貨，其它品種均為鍛態(tài)和軋制狀態(tài)交貨。
6、GH93熔煉與鑄造工藝：真空感應(yīng)熔煉＋真空電弧或電渣重熔工藝。
7、GH93應(yīng)用概況與特殊要求：該合金制造的航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件，在英國(guó)及法國(guó)有所采用，國(guó)內(nèi)用其制造自由渦輪、墊片、墊圈、鎖片等。
二、GH93物理及化學(xué)性能：
1、GH93熱性能：
(1)、GH93熔化溫度范圍： 1360～1390℃。
(2)、GH93熱導(dǎo)率： 見(jiàn)表2-1。
表2-1[1]
|
θ/℃ |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
λ/(W/(m·℃)) |
11.47 |
12.77 |
14.44 |
15.99 |
17.54 |
18.97 |
20.64 |
22.32 |
23.99 |
25.83 |
(3)、GH93比熱容：見(jiàn)表2-2。
表2-2[1]
|
θ/℃ |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
c/(J/(kg.℃)) |
446 |
467 |
494 |
520 |
547 |
572 |
600 |
626 |
652 |
679 |
(4)、GH93線膨脹系數(shù)：見(jiàn)表2-3。
表2-3[2]
|
θ/℃ |
16～100 |
16～200 |
16～300 |
16～400 |
16～500 |
16～600 |
16～700 |
|
α/10-6℃-1 |
11.91 |
12.97 |
13.52 |
14.10 |
14.49 |
14.99 |
15.61 |
2、GH93密度： ρ=8.19g/cm3。
3、GH93磁性能：合金無(wú)磁性。
4、GH93化學(xué)性能：
(1)、GH93抗氧化性能：在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h后的氧化速率見(jiàn)表2-4。
(2)、GH93耐腐蝕性能：合金具有良好的耐熱腐蝕能力。
表2-4[2]
|
θ/℃ |
700 |
800 |
900 |
|
氧化速率/(g/(m2·h)) |
0.0398 |
0.0236 |
0.1435 |
注：試驗(yàn)方法按YB48-1964。
三、GH93力學(xué)性能：
1、GH93技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能：見(jiàn)表3-1。
2、GH93室溫拉伸性能生產(chǎn)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理結(jié)果：見(jiàn)表3-2。
表3-1
|
品種 |
拉伸性能 |
HBS |
持久性能 |
|
θ/℃ |
σb/MPa |
σP0.2/MPa |
δ5/% |
θ/℃ |
σ/MPa |
t/h |
δ5/% |
|
不小于 |
不小于 |
鍛材
軋材 |
20 |
1080 |
685 |
20 |
290 |
700
815 |
588
294 |
30
30 |
5
7 |
表3-2
|
品種 |
統(tǒng)計(jì)數(shù) |
σb/MPa |
σP0.2/MPa |
|
A |
B |
S |
A |
B |
S |
鍛材
軋材 |
100
100 |
1115
1140 |
1155
1185 |
1080
1080 |
700
725 |
740
765 |
685
685 |
|
WS9 7016-1996 |
真空感應(yīng)加電渣 |
975 |
670 |
24 |
四、GH93組織結(jié)構(gòu)：
1、GH93相變溫度，
2、GH93時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線，
3、GH93合金組織結(jié)構(gòu)：合金的主要強(qiáng)化相是γ′-Ni3(Al、Ti)，在晶內(nèi)以大小不同的方形顆粒狀析出，在晶界上也可見(jiàn)到這種形狀的γ′相。碳化物在晶界上呈不連續(xù)的鏈狀析出[2]。
五、GH93工藝性能與要求：
1、GH93成形性能：合金在鍛造時(shí)易產(chǎn)生內(nèi)裂，不允許重錘打擊，不允許低溫倒棱。鋼錠裝爐溫度不高于700℃，最終加熱溫度1150℃±10℃，開(kāi)鍛溫度不低于1060℃，終鍛溫度不低于950℃。軋制加熱溫度1160℃，終軋溫度不低于950℃。冷拔材在最終中間退火后應(yīng)進(jìn)行8%～12%的冷變形。
2、GH93焊接性能：合金在固溶狀態(tài)可進(jìn)行惰性氣體保護(hù)鎢極電弧焊及閃光對(duì)焊。
3、GH93零件熱處理工藝：零件的熱處理工藝按相應(yīng)的材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的熱處理制度進(jìn)行。
4、GH93表面處理工藝
5、GH93切削加工與磨削性能：GH90在固溶處理狀態(tài)有良好的機(jī)械加工性能，在時(shí)效處理后使用堅(jiān)硬刀具按規(guī)定進(jìn)刀量慢速加工。
六、GH93高溫合金的品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)：
1、品種分類(lèi)：特種合金可生產(chǎn)各種規(guī)格的GH93無(wú)縫管、GH93板、GH93圓鋼、GH93鍛件、GH93法蘭、GH93圓環(huán)、GH93焊管、GH93鋼帶、GH93絲材及GH93配套焊材。
2、交貨狀態(tài)：無(wú)縫管：固溶+酸白，長(zhǎng)度可定尺；板材：固溶、酸洗、切邊；焊管：固溶酸白+RT%探傷，鍛件：退火+車(chē)光；棒材以鍛軋狀態(tài)、表面磨光或車(chē)光；帶材經(jīng)冷軋、固溶軟態(tài)、去氧化皮交貨；絲材以固溶酸洗盤(pán)狀或直條狀、固溶直條細(xì)磨光狀態(tài)交貨。 |
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