研究GHR26成分性能参数.docx
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研究GHR26成分性能参数
上海钢研-张工:
158–O185-9914
一、概述
GH2026是Fe-Ni-Co-Cr基沉淀硬化型变形高温合金,长期使用温度范围540℃~570℃,最高使用温度可达677℃。
合金加入铬、钼元素进行固溶强化,加入高钛、低铝元素形成γ′时效强化相,同时钴元素使钛、铝在固溶体中的溶解度降低,促使γ′相析出量增加,从而提高γ′相的热稳定性,降低γ′相的堆垛层错能。
合金的综合性能优越,具有优异的抗应力松弛性能和抗蠕变性能,没有缺口敏感性。
适于制作螺栓、气封弹簧片、密封环、销钉等零件,主要产品有热轧和锻制棒材、热轧板材和冷轧薄板等。
合金介绍
1.2 应用概况及特性
合金已用于制作地面汽轮机用紧固件,在540℃~570℃蒸汽条件下可工作10万余小时,使用情况良好。
相近合金在国外用于制作航空涡轮发动机紧固件和叶片。
合金在中温下具有良好的塑形,在长期使用中会降低零件因持久和蠕变造成的断裂。
合金在使用温度范围内经长期时效或长期应力时效后,均未发现TCP有害相。
1.3 材料牌号
GH2026(GH26,R-26)。
1.4 相近牌号
Refractaloy26(美)。
1.5 材料技术标准
抚高新87-1 GNS26(R-26)合金技术条件
HJ418 R-26高温合金紧固件毛坯技术条件
1.6 熔炼工艺
采用非真空感应炉+电渣重炉、或真空感应炉+电渣重炉熔炼工艺。
1.7 化学成分
1.8 热处理制度
固溶温度:
1080℃;780℃保温20小时
二、物理、弹性和化学性能
2.1 熔化温度范围
2.2 相变点
2.3 热导率
2.4 电阻率(表2-1)
2.5 热扩散率
2.6 比热容
2.7 线膨胀系数(表2-2)
2.8 密度
ρ=8.20g/cm3[1]
2.9 磁性能
2.10 弹性性能(表2-3)
三、力学性能
3.1 供货技术标准
3.1.1 技术标准规定的性能(表3-1)
3.1.2 生产检验数据、基值和设计许用值
3.2 短时力学性能
3.2.1 硬度
各品种经标准热处理,20℃。
HRC为26~35
3.2.2 冲击性能
合金不同温度的冲击韧性见表3-2
3.2.3 压缩性能
3.2.4 扭转性能
3.2.5 剪切性能
3.2.6 拉伸性能
3.2.6.1 棒材不同温度的拉伸性能见表3-3
3.2.6.2 棒材经550℃长期时效,不同时效时间的室温拉伸性能见表3-4
3.3 持久和蠕变性能
3.3.1 持久性能
3.3.1.1 棒材不同温度的光滑和缺口持久性能见表3-5
3.3.1.2 棒材经570℃、745MPa应力时效,不同时效时间的光滑和缺口持久性能见表3-6
3.3.2 蠕变性能
3.3.2.1 棒材537℃和570℃、不同应力的蠕变性能见表3-7
3.3.2.2 棒材537℃不同应力的蠕变曲线见图3-1
3.3.2.3 棒材经550℃×3000h时效,570℃的蠕变性能见表3-8
3.4 疲劳性能
3.4.1 高周疲劳
锻轧材室温旋转弯曲光滑和缺口疲劳极限见表3-9
3.4.2 低周疲劳
3.4.3 特种疲劳
3.5 裂纹扩展速率
3.6 断裂韧度
3.7 松弛性能
棒材不同温度的拉伸应力松弛性能见表3-10
四、工艺性能与要求
4.1 成形工艺与性能
合金铸锭加热温度1140℃,保温3h,开锻温度1050℃,停锻温度≧950℃;方坯改锻加热温度1130℃,保温2h,开锻温度1050℃,终锻温度≧900℃。
4.2 工艺性能
4.3 焊接性能
4.4 零件热处理工艺
4.4.1 螺栓采用标准热处理工艺
4.4.2 汽封弹簧片热处理工艺:
1025℃±13℃×1h/OQ+730℃±8℃×44h/AC
4.5 表面处理工艺
4.6 切削加工与磨削性能
焊接加工时应低转速、少进刀、慢走刀。
高温合金分为三类材料:
760℃高温材料、1200℃高温材料和1500℃高温材料,抗拉强度800MPa。
或者说是指在760--1500℃以上及一定应力条件下长期工作的高温金属材料,具有优异的高温强度,良好的抗氧化和抗热腐蚀性能,良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能,已成为军民用燃气涡轮发动机热端部件不可替代的关键材料。
按照现有的理论,760℃高温材料按基体元素主要可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金。
按制备工艺可分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末冶金高温合金。
按强化方式有固溶强化型、沉淀强化型、氧化物弥散强化型和纤维强化型等。
高温合金主要用于制造航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡、高压压气机盘和燃烧室等高温部件,还用于制造航天飞行器、发动机、核反应堆、石油化工设备以及煤的转化等能源转换装置。
760℃高温材料变形高温合金
变形高温合金是指可以进行热、冷变形加工,工作温度范围-253~1320℃,具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标,具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能的一类合金。
按其热处理工艺可分为固溶强化型合金和时效强化型合金。
GH后位数字表示分类号即1、固溶强化型铁基合金2、时效硬化型铁基合金3、固溶强化型镍基合金4、钴基合金GH后,二,三,四位数字表示顺序号。
1、固溶强化型合金
使用温度范围为900~1300℃,高抗氧化温度达1320℃。
例如GH128合金,室温拉伸强度为850MPa、屈服强度为350MPa;1000℃拉伸强度为140MPa、延伸率为85%,1000℃、30MPa应力的持久寿命为200小时、延伸率40%。
固溶合金一般用于制作航空、航天发动机燃烧室、机匣等部件。
2、时效强化型合金
使用温度为-253~950℃,一般用于制作航空、航天发动机的涡与叶片等结构件。
制作涡的合金工作温度为-253~700℃,要求具有良好的高低温强度和抗疲劳性能。
例如:
GH4169合金,在650℃的高屈服强度达1000MPa;制作叶片的合金温度可达950℃,例如:
GH220合金,950℃的拉伸强度为490MPa,940℃、200MPa的持久寿命大于40小时。
变形高温合金主要为航天、航空、核能、石油民用工业提供结构锻件、饼材、环件、棒材、板材、管材、带材和丝材。
上海商虎具备交货及时,按需轧制,按需切割加工的供货能力,确保准确快速地为用户提供合格优质的高端产品。
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我们提供的材料已广泛用于高温、强腐蚀等复杂环境,代表行业主要为:
热处理、冶炼、环保、、造纸、压力容器、热交换、电炉、电力设备等。
合号
国外同类合金
材 料 特 点
GH3030
эи435
合金在800℃以下有满意的热强性和高的塑性,具有良好的抗氧化、热疲劳、冷冲压和焊接工艺性能。
GH4033
эи437
合金在700~750℃具有足够的高温强度,在900℃以下具有良好的抗氧化性,合金的冷热加工性能良好。
GH33A
在GH33合金的基础上进一步合金化,使合金具有良好的综合性能,晶粒均匀细小,屈服强度高,易于热加工成型,使用温度在750℃以下。
GH33B
在GH33A的基础上添加微量元素,进一步提高合金的塑性和持久寿命,了合金的缺口敏感性。
GH37
эи617
合金在850℃以下使用具有高的热强性、良好的综合性能和组织稳定性。
GH3039
Эи602
合金在800℃以下有中等的热强性和良好热疲劳性能,1000℃以下抗氧化性能良好,长期使用组织稳定,还具有良好的冷成型和焊接性能。
GH3044
Эи868
固溶强化的抗氧化合金,在900℃以下具有高的塑性和中等热强性,具有优良的抗氧化性能和良好的冲压、焊接工艺性能,长期使用组织性能稳定。
GH4049
Эи929
合金为高合金化的镍基难变形高温合金,在1000℃以下具有良好的抗氧化性能,950℃以下具有较高的高温强度
GH80A
Nimonic80A
合金成分简单,性能与GH33合金相当,组织细小,热加工温度范围宽,热加工塑性好。
GH98
Эп99
是一种高合金化、高热强性的弥散强化合金,使用温度高达1000℃,用于涡轮导向叶片,加力燃烧室材料。
900℃以下有好的抗氧化性能、冷热疲劳性能及焊接性能。
。
。
GH99
эп693
高合金化的镍基时效合金,有较高的热强性,900℃以下可以长期使用,高工作温度可达1000℃,合金的组织稳定,具有满意的冷热加工成型和焊接工艺性能。
GH105
Nimonic105
可制造航空发动机的高温涡轮叶片,对振动、燃气腐蚀、应力扭曲、弯曲等复杂应力的耐受能力好。
GH128
合金具有高的塑性,较高的持久蠕变强度以及良好的抗氧化性和冲压、焊接性能。
其综合性能优越,可在950℃以下长期使用。
GH141
Rene41
合金在650~900范围内,具有高的拉伸和持久蠕变强度和良好的抗氧化性能,
GH145
InconelX-750
合金在980℃以下具有良好的强度,良好的抗腐蚀和抗氧化性能,而且也有较好的低温性能,成型性能也好,主要用作航空和工业燃气轮机部件。
GH163
C263
合金在800℃以下使用时具有较高的屈服强度和蠕变强度,良好的冷热疲劳性能,应变时效裂纹倾向性小。
合金的塑性及冷热加工成型性能、焊接性能好,在540~870温度范围内有极好的强度。
用于航空发动机及燃气轮机的燃烧筒、安装边及其他承力部件。
GH182
HastelloyC4
合金在650~1040温度范围内具有好的高温稳定性,好的韧性和耐蚀性,其基本耐蚀性能与NS334相同
GH199
эп199
该合金具有较高的高温强度,优良的抗氧化性能和一定的可焊性能,可在950℃下长期使用。
GH202
эп202
合金具有较高的强度和塑性,满意的成型性能和焊接性能,以及良好的耐腐蚀抗氧化性能,合金在-253~850℃范围内组织性能稳定,是深冷和高温条件使用的多用途合金。
GH220
эп220
高合金化、高性能的镍基难变形合金
GH230
固溶强化的抗氧化合金,在1200℃以下具有高的热强性,具有优良的抗氧化性能和良好的冲压、焊接工艺性能,长期使用组织性能稳定。
是我国使用温度高的合金之一。
GH500
Udimet500
合金采用高Al高Ti沉淀强化的时效合金,具有高的屈服强度和断裂强度,应用于直升机的发动机涡部分。
GH520
Udimet520
该合金是一种合金化程度较高的沉淀强化镍基合金,可在980℃以下长期使用,在高温下具有良好的抗拉强度、较高的高温硬度和好的抗氧化性能。
GH536
HastelloyX
合金性能水平与GH3044合金相当,适用于制作在900℃以下长期使用的航空发动机燃烧室及其它高温部件。
GH586
为我国自行研制的难变形镍基高温合金,合金在-196℃~800℃范围内,具有高的屈服强度和持久蠕变强度和良好的抗氧化性能,现阶段国内综合性能好的涡材料。
在1050℃以上对钠盐的耐蚀能力稍差。
GH600
Inconel600
固溶强化的耐热耐蚀合金,具有良好的抗高温腐蚀性能、抗氧化性能、冷热加工性能、低温机械性能、冷热疲劳性能。
650℃下具有较高的强度,成型性好,易于焊接。
GH625
Inconel625
合金具有良好的耐腐蚀和抗氧化性能,从低温到980℃具有良好的拉伸性能和疲劳性能,以及耐盐雾气氛下的应力腐蚀。
GH648
эп648
高铬合金,在高温条件下具有良好的耐蚀性能和综合力学性能。
GH698
эи698
>在550~800℃范围内具有高的持久强度和良好的综合性能,与Waspaloy合金性能水平相当。
GH708
эп708
新型镍基时效合金,该合金具有较高的高温强度,优良的抗氧化性能和一定的可焊性能,可在900℃下长期使用。
GH864
Waspalloy
合金在540~815℃温度范围内具有良好的耐燃气腐蚀能力、较高的屈服强度和疲劳性能,工艺塑性良好,组织稳定。
GH742
эп742ид
合金在750~950℃具有良好的高温性能,是目前变形高温合金中合金化程度高的涡材料,在大推力航空发动机上广泛应用。
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