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GH3536材料GH536高温合金

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详细信息

GH3536 概述

  GH3536是主要用铬和钼固溶强化的一种含铁量较高的镍基高温合金,具有良好的抗养化和耐腐蚀性能,在900℃以下有中等的持久和蠕变强度,冷、热加工成型性和焊接性能良好。使用于制造航空发动机的燃烧室部件和其他高温部件,在900℃以下长期使用,短时工作温度可达1080℃。供应的主要品种有板材、带材、管材、棒材、锻件、环形件和精密铸件。

  1.1 GH3536 材料牌号  GH3536(GH536,GH22,GH334,GH739,SG-5)

  1.2 GH3536 相近牌号  UNS NO6002,HastelloyX(美国),NC22FeD(法国), NiCr22FeMo(德国),Nimonic PE13(英国)

  1.3 GH3536 材料的技术标准

  GJB 1952-1994  《航空用高温合金冷轧薄板规范》

  GJB 2612-1996  《焊接用高温合金冷拉丝材规范》

  GJB 3020-1997  《航空用高温合金环坯规范》

  1.4 GH3536 化学成分  见表1-1。                                                                                               

  表1-1%


CCrNiCoWMoAlTiFeBCuMnSiPS
不大于
0.05~0.1520.5~23.0余量0.50~2.500.20~1.008.0~10.0≤0.50≤0.1517.0~20.00.0100.501.001.000.0250.015


  注:B按计算量加入、不分析。

  1.5 GH3536 热处理制度 板材和管材:1130~1170℃,快速空冷或水冷;棒材和环形件检验试样:1175℃±15℃,空冷或更快冷却;带材:1065~1105℃,快速冷却。

  1.6 GH3536 品种规格与供应状态 供应δ0.5~4.0mm的板材,δ0.05~0.8mm的带材,外径4~20mm、壁厚1.0~2.0mm的管材,直径0.2~10.0mm的焊丝,直径≤300mm的棒材和直径及壁厚的环形件以及不同形状和尺寸的精密铸件。板材、带材和管材经固溶处理和酸洗后供应,带材也可呈冷轧状态供应;焊丝以硬态、半硬态、固熔加酸洗、光亮固溶处理状态成盘交货,也可以直条交货;棒材和环形件不经热处理交货。精密铸件于铸造状态供应。

  1.7 GH3536 熔炼与铸造工艺 采用电弧炉加电渣或非真空感应炉加电渣重熔工艺。生产铸件则采用感应炉重熔母合金后浇注于加热的模壳内,浇注速度以快些为好。

  1.8 GH3536 应用概况与特殊要求 该合金在国外航空发动机和民用工业中获得了极为广泛的应用,我国主要用于制造燃烧室部件和其他热端部件以及蜂窝结构等。合金在高温下长期使用后有的时效硬化现象。

  二、GH3536 物理及化学性能

  2.1 GH3536 热性能

  2.1.1 GH3536(GH536)  熔化温度范围  1295~1381℃[1]。

  2.1.2 GH3536(GH536)  热导率  见表2-1。

  2.1.3 GH3536 比热容 见表2-2。 

  2.1.4 GH3536 线膨胀系数 见表2-3。

  2.1.5 GH3536 合金铸件的热扩散率 见表2-4。 

  表2-1[1]


θ/℃100200300400500600700800900
λ/(W/(m·℃))13.3817.9720.2722.4024.6226.7929.0531.1433.44


  表2-2


θ/℃17100200280408500600700800900
c/(J(kg·℃))372.6372.6389.4456.4427.1452.2464.7515.0535.9561.0


  表2-3[1]


θ/℃20~10020~20020~30020~40020~50020~60020~70020~80020~900
α/10-6℃-112.112.513.414.014.314.815.515.816.1


  2.2 GH3536密度  ρ=8.28g/cm3[1]。

  2.3 GH3536电性能  电阻率见表2-5。 

  表2-4


θ/℃24100300400500600700800900
Q/(10-6m2/S))2.783.063.683.644.364.324.384.915.23


  2.4 GH3536磁性能  合金无磁性。

  2.5 GH3536化学性能

  2.5.1 GH3536抗氧化性能 合金在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-6。

  表2-5[1]


θ/℃100200300400500600700800900
p/(10-6Ω.M))1.181.201.211.221.241.251.261.271.29


  表2-6[1]


θ/℃70080090010001100
氧化速率/(g/(m2·h))0.00230.0600.1170.2000.611


  三、GH3536力学性能

  GH3536技术标准规定的不同品种的力学性能见表3-1。

  表3-1

  ① δ<0.25mm的带材的室温抗拉强度σb≥725MPa,δ5≥25%。

  ② 精铸件铸态815℃的σb≥240MPa,δ5≥12%。经800℃,50h,空冷处理后HRC≤24。

  四、GH3536(GH536) 组织结构

  4.1 GH3536相变温度

  4.2 GH3536时间-温度-组织转变曲线 

  4.3 GH3536合金组织结构 

  4.3.1 该合金在固溶状态的组织为奥氏体基体,还有少量的TiN和M6C型碳化物。经700~900℃长期时效后主要析出相为M12C和M3B2,同时也伴有微量μ相和L相。经700℃,200h时

  效后出现少量σ相,但在800℃时效后σ相不存在,而析出微量M23C6,有时出现微量L相。因此合金在长期时效后呈现程度的时效硬化现象,使塑性下降,高温强度也有所减低。

  4.3.2 冷轧薄板技术标准规定,供应状态冷轧薄板的晶粒度应在4~8级范围内。

  五、 GH3536(GH536)工艺性能与要求

  5.1 GH3536成形性能 合金具有良好的冷、热加工成形性能。锻造加热温度1170℃±10℃,终锻温度不低于950℃;板坯热轧加热温度1150℃±10℃,终轧温度不低于850℃;环形件热轧加热温度1170℃±10℃。

  合金的高温拉伸塑性图见图5-1。高温镦粗试样经1180℃,45min固溶处理后的再结晶曲线见图5-2。

  5.2 GH3536焊接性能 该合金具有良好的焊接工艺性能,可采用氩弧焊、缝焊和点焊等方法进行焊接。氩弧焊时推荐采用HGH3536或HGH3113焊丝。

                   

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