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GH90高溫合金
GH90為時(shí)效強(qiáng)化型鎳基變形高溫合金，含有較高量的鈷及多種強(qiáng)化元素。該合金在815～870℃有較高的抗拉強(qiáng)度和抗蠕變能力、良好的抗氧化性和耐腐蝕性、在冷熱反復(fù)交替作用下有較高的疲勞強(qiáng)度以及良好的成形性和焊接性。主要供應(yīng)熱軋和冷拉棒材、冷軋板材、帶材及冷拉絲材。用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤、葉片、高溫緊固件、卡箍、密封圈及彈性元件等。
GH90時(shí)效強(qiáng)化型鎳基變形高溫合金
概述
1.1、材料牌號(hào)
GH90
1.2、相近牌號(hào)
Nimonic90(英國(guó))
1.3、材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
WS9 7014-1996《GH90合金彈簧用冷拉絲材》
WS9 7015.1-1996《GH90合金冷拉和固溶處理的彈簧絲材》
WS9 7015.2-1996《GH90合金冷拉和固溶處理的彈簧扁絲》
WS9 7016-1996《GH90合金冷拉棒材》
WS9 7086-1996《GH90合金冷軋薄板和帶材（硬態(tài)）》
WS9 7087-1996《GH90合金冷軋薄板和帶材（軟態(tài)）》
1.4、化學(xué)成分
表1-1。
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C |
Cr |
Ni |
Co |
Al |
Ti |
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≤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 |
Ag |
Pb |
Bi |
B |
Cu |
Fe |
Zr |
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≤0.4 |
≤0.8 |
≤0.02 |
≤0.015 |
≤0.0005 |
≤0.002 |
≤0.0001 |
≤0.20 |
≤0.2 |
≤1.5 |
≤0.15 |
注：絲材規(guī)定(pb)≤0.001%。
1.5、熱處理制度
1.5.1、冷拉棒材： 1080℃±10℃,保溫時(shí)間見表1-2，空冷或水冷+750℃±10℃，4h,空冷。
表1-2
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直徑或較小截面尺寸/mm |
≤3 |
>3～6 |
>6～12.5 |
>12.5～25 |
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t/h |
1 |
2 |
4 |
8 |
1.5.2、薄板和帶材（軟態(tài))：軟化處理1100～1150℃，1～10min,適當(dāng)介質(zhì)中冷卻+750℃±10℃,4h,空冷。
1.5.3、薄板和帶材（硬態(tài)）：700～725℃,4h,空冷。
1.5.4 、彈簧用冷拉絲材：+600℃±10℃，16h，空冷或+650℃±10℃，4h空冷。
1.5.5、冷拉和固溶處理的彈簧絲材：1080℃±10℃，8h，空冷+700～750℃±10℃，4h，空冷。
1.6、品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)
供應(yīng)直徑或內(nèi)切圓直徑不大于25mm的冷拉棒材或冷拉六角棒材；厚度不大于4mm的冷軋薄板和厚度不大于0.8mm的冷軋帶材；直徑不大于8mm的彈簧用冷拉絲材。冷拉棒材的供應(yīng)狀態(tài)按用途分為：鐓鍛用棒以冷拉磨光狀態(tài)交貨（當(dāng)需方需求以固溶狀態(tài)交貨時(shí)，應(yīng)在合同中注明）；機(jī)加工用棒材經(jīng)固溶并除氧化皮狀態(tài)交貨。冷軋薄板和帶材（軟態(tài)）經(jīng)軟化處理、堿酸洗、切邊后交貨；冷軋薄板和帶材（硬態(tài)）以冷軋、切邊后交貨。彈簧用絲材以冷拉狀態(tài)或冷拉后固溶處理狀態(tài)交貨。
1.7、熔煉與鑄造工藝
合金采用下列四種工藝之一進(jìn)行熔煉：
（1）感應(yīng)熔煉加電渣重熔；
（2）真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔；
（3）真空感應(yīng)熔煉加真空電弧重熔；
（4）真空感應(yīng)熔煉。
1.8、應(yīng)用概況與特殊要求
該合金在發(fā)動(dòng)機(jī)上用作高溫彈簧元件、高溫緊固件、燃燒室卡圈、止動(dòng)銷等零部件。在國(guó)外還用作渦輪工作葉片、渦輪盤等零部件。
物理及化學(xué)性能
2.1、熱性能
2.1.1、熔化溫度范圍 熔點(diǎn)1400℃
2.1.2、熱導(dǎo)率
表2-1
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θ/℃ |
600 |
700 |
800 |
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λ/（W/（m·C）） |
21.76 |
23.93 |
25.57 |
2.1.3、線膨脹系數(shù)
表2-2
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θ/℃ |
20～100 |
20～200 |
20～300 |
20～400 |
20～500 |
20～600 |
20～700 |
20～800 |
20～900 |
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α/10-6C-1 |
12.71 |
13.09 |
13.51 |
14.04 |
14.52 |
15.03 |
15.58 |
16.36 |
17.38 |
2.2、密度
ρ=8.20g/cm3
2.3、電性能
2.4、磁性能
合金無磁性。
2.5、化學(xué)性能
合金在1040℃以下具有良好的抗氧化性和耐腐蝕性能；在1040℃以上時(shí)易產(chǎn)生晶間氧化。
金相組織結(jié)構(gòu)
合金主要強(qiáng)化相是γ"-Ni3(Ti、Al),在晶內(nèi)以大小不同的方形顆料關(guān)析出，在晶界上也可以見到這種形狀的γ"相，碳化物在晶界上呈不連續(xù)的鏈狀析出。
工藝性能與要求
1、合金在鍛造時(shí)易產(chǎn)生內(nèi)裂，允許重錘打擊，不允許低溫倒棱。鋼錠裝爐溫度不高于700℃，**終加熱溫度1150℃±10℃，開鍛溫度不1060℃，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、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
裝爐后低溫區(qū)預(yù)熱20-30分鐘左右，推入高溫區(qū)域1150-1180℃加熱
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