1.概述
GH是一种早期开发的高温合金,其化学成分为80%镍和20%铬。在℃以下具有出色的热强度和高塑性,同时还表现出优异的抗氧化、热疲劳、冷冲压和焊接性能。该合金经过固溶处理后形成单相奥氏体,在使用过程中保持了稳定的组织结构。其主要产品包括冷轧薄板,同时也可供应棒材、环件、丝材和管材等各种形状的产品。GH主要用于涡轮发动机燃烧室部件,以及要求在℃以下具备抗氧化性能但受载较小的其他高温部件。
1.1材料牌号
GH(也称为GH30)。
1.2相似牌号
9M、XH78T(俄罗斯制造的)。
1.3材料的技术标准
该合金符合以下技术标准:
GJB—《航空用高温合金冷轧薄板规范》
GJB—《航空用高温合金冷拔(轧)无缝管规范》
GJB—《航空用高温合金冷拉棒材规范》
GJB-《焊接用高温合金冷拉丝材规范》
GJB-《航空用高温合金环坯规范》
GJB—《航空用高温合金热轧板规范》
GJB-《航空用高温合金冷轧带板规范》
GJB-《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范》
GJB-《冷镦用高温合金冷拉丝材规范》
GB/T—《一般用高温合金管》
1.4化学成分
合金的化学成分如下表所示:
注:
棒材和环坯标准规定,w(Cu)≤0.20%。
热轧板、冷轧板、冷轧带、管材、丝材和冷镦用冷拉丝材标准规定,w(Fe)≤1.00%,w(P)≤0.%,w(S)≤0.%,w(Pb)≤0.%,w(Cu)≤0.07%。
1.5热处理制度
该合金的固溶温度范围为~℃,冷却方式因产品不同而异,热轧板、冷轧薄板和环坯采用空冷,冷镦用丝材和冷拉棒材采用水冷或空冷,而管材则采用水冷。
1.6品种规格与供货状态
可以生产多种规格的变形产品。棒材和环坯不经过热处理交货;热轧板和冷轧薄板及管材经过固溶和酸洗后供应;焊丝可以交付时处于冷拉状态、固溶和酸洗状态或半硬状态;冷镦用丝材可以交付时处于固溶、酸洗状态成盘状或直条状、固溶直条状磨光或冷拉状态;管材在固溶、酸洗状态交货;冷拉棒可以以退火、退火加酸洗、退火加磨光或冷拉状态交货。
1.7熔炼与铸造工艺
该合金可以采用电弧炉熔炼或电弧炉熔炼加电渣重熔,也可以使用非真空感应炉加电渣重熔、真空电弧重熔或真空双联工艺进行熔炼与铸造。
1.8应用概况与特殊要求
GH合金已经在航空发动机上经历了长期的使用测试,主要用于燃烧室、加力燃烧室零部件以及机匣安装边等零部件。
2.物理及化学性能
熔化温度范围:~℃
密度:8.4g/cm3
磁性能:合金无磁性
3.组织结构
3.1相变温度
3.2时间-温度-组织转变曲线
3.3合金组织结构
在经过℃固溶处理后,该合金形成单相奥氏体组织,同时还存在少量的TiC和Ti(CN)。在~℃长期时效后,会析出Cr、C?型碳化物,但析出量较少,对合金性能的影响不大。
4.工艺性能与要求
4.1成形性能
4.1.1钢锭锻造
开坯装炉温度不高于℃。
加热温度为~℃。
终锻温度不低于℃。
一次加热的变形程度为50%。
板材热轧
加热温度为~℃。
冷轧压下率约为30%。
4.2焊接性能
GH合金具有良好的焊接性能,可进行氩弧焊、点焊、缝焊或钎焊。氩弧焊时,熔池流动性和成形性能都很好,裂纹倾向性小。接触焊时具有广泛的规范参数范围。此外,该合金还可与其他合金如1Cr18Ni9Ti、GH、GH、GH、GH等进行焊接。
4.3零件热处理工艺
航空工厂中零件的中间热处理和最终热处理制度为固溶℃,保温5~10分钟,然后采用空冷或水冷方式冷却。如果需要零件具有更高的热强度,可以将最终固溶处理温度提高到℃。
4.4表面处理工艺
热处理后,零件表面的氧化皮可以通过吹砂或酸洗方法清除。酸洗时,可以使用HF-H?SO?-HNO?水溶液的单一酸洗工艺,也可以选择NaOH-NaNO?和H?SO?-NaCl-H?O溶液的复合碱酸洗工艺。
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