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GH93高溫合金
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。該合金的熱加工塑性良好，可以供應(yīng)板材、棒材和鍛件。
概況
1.1、材料牌號(hào)
GH93
1.2、相近牌號(hào)
Nimonic93(英國(guó))，NCK2OTA(法國(guó)）
1.3、材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
C3S 163-1985《GH93合金熱軋和鍛制棒材》(長(zhǎng)城鋼廠三分廠）
C3S 164-1985《GH93合金冷軋薄板》(長(zhǎng)城鋼廠三分廠）
1.4、化學(xué)成分
表1-1
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C |
Cr |
Ni |
Co |
Al |
Ti |
|||||||
|
≤0.13 |
18.0～21.0 |
余量 |
15.0～21.0 |
1.0～2.0 |
2.0～3.0 |
|||||||
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Mn |
Si |
P |
S |
Pb |
B |
Cu |
Fe |
|
||||
|
≤1.0 |
≤0.8 |
≤0.015 |
≤0.015 |
≤0.0025 |
≤0.02 |
≤0.2 |
≤1.0 |
|
||||
注：B按計(jì)算量加入，允許加入微量的Ce、Zr、Mg元素。
1.5、熱處理制度
1050～1080℃，8h，空冷+710℃±10℃，16h，空冷。
1.6、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。
1.7、熔煉與鑄造工藝
真空感應(yīng)熔煉加真空電弧或電渣重熔工藝。
1.8、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。
物理及化學(xué)性能
2.1、熱性能
2.1.1、熔化溫度范圍 1360～1390℃
2.1.2、熱導(dǎo)率
表2-1
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θ/℃ |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
|
λ/（W/（m·C）） |
11.47 |
12.77 |
14.44 |
15.99 |
17.54 |
18.97 |
20.64 |
22.32 |
23.99 |
25.83 |
27.88 |
2.1.3、比熱容
表2-2
|
θ/℃ |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
|
c/(J/(kg.C)) |
446 |
467 |
494 |
520 |
547 |
572 |
600 |
626 |
652 |
679 |
706 |
2.1.4、線膨脹系數(shù)
表2-3
|
θ/℃ |
16～100 |
16～200 |
16～300 |
16～400 |
16～500 |
16～600 |
16～700 |
|
α/10-6C-1 |
11.91 |
12.97 |
13.52 |
14.10 |
14.49 |
14.99 |
15.61 |
2.2、密度
ρ=8.19g/cm3
2.3、電性能
2.4、磁性能
合金無(wú)磁性。
2.5、化學(xué)性能
2.5.1、抗氧化性能 在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h后的氧化速率
表2-4。
|
θ/℃ |
700 |
800 |
900 |
|
氧化速率/（g/(m3·h）） |
0.0398 |
0.0236 |
0.1435 |
注：試驗(yàn)方法按YB48-1964。
2.5.2、耐腐蝕性能 合金具有良好的耐熱腐蝕能力。
金相組織結(jié)構(gòu)
合金在奧氏體基體上析出γ"相，M23C6型碳化物呈鏈狀分布在晶界，MC型碳化物主要以顆料狀分布于晶內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)M7C3型碳化物。
工藝性能與要求
1、該合金熱加工塑性良好，在1050～1150℃溫度范圍內(nèi)，允許鐓粗變形量為80%而不開(kāi)裂，鍛造開(kāi)坯溫度1130～1150℃，終鍛溫度不950℃。
2、該合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關(guān)。
3、板材可采用氬弧焊聯(lián)接，固溶狀態(tài)焊接性尚好，焊后就消除應(yīng)力并進(jìn)行時(shí)效處理。
4、該合金在固溶狀態(tài)切削性能時(shí)效狀態(tài)。
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