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江苏图南合金股份有限公司Jiangsu ToLand Alloy Co., Ltd
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时效硬化型镍基合金>GH4080A 首页 > 产品展示 >高温合金

一、GH80A概述

GH80A是以镍-铬为基体,添加铝、钛形成γ′相弥散强化的高温合金,除铝含量略高外,其他与GH4033相近,使用温度700800℃,在650850℃具有良好的抗蠕变性能和抗氧化性能。该合金冷、热加工性能良好,主要供应热轧棒材、冷拉棒材、热轧板材、冷轧板材、带材以及环形件等,用于制造发动机转子叶片、导向叶片支座、螺栓、叶片锁板等零件。

1.1 GH80A材料牌号 GH80A

1.2 GH80A相近牌号 Nimonic80A(英国)

1.3 GH80A材料的技术标准

GB/T14992-2005 高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号

1.4 GH80A化学成分 见表1-1

1-1%

C

Cr

Ni

Al

Ti

0.040.10

18.021.0

1.001.80

1.82.7

Co

Fe

B

Mn

Si

P

S

Ag

Bi

Cu

Pb

不大于

2.0

1.50

0.008

0.40

0.80

0.020

0.015

0.0005

0.0001

0.20

0.002

注:B按计算量加入,允许加入微量的CeZrMg元素。

1.5 GH80A热处理制度 叶片用棒材为:1080±10,8h,空冷+700±5,16h,空冷。热轧、锻制及冷拉棒材:按表1-2的规定进行。轧制环件:(10501080)±10℃,不大于2h,水冷+750±5(+700±5),4h(16h),空冷。热轧板材、冷轧薄板和带材为:供应状态+750±10℃,4h,空冷。

1-2

材料类型

固溶处理制度

时效制度

热加工用热轧(或锻制)棒材

1080±108h,空冷

700±5,16h,空冷或750±5,4h,空冷

热加工用热轧

(或锻制)棒材

按制度进行

①1080±10,保温时间按表1-3规定,油冷或水冷或空冷。(正常情况,d≥40mm,油冷)

②1080±10,保温时间按表1-3规定,空冷+1080±10,保温30min,水冷

冷拉棒材

1080±10,保温时间按表1-4规定,水冷或空冷。

1-3

直径/mm

保温时间/h

直径/mm

保温时间/h

≤3

1

>612.5

4

>36

2

>12.5

8

1-4

直径或较小截面尺寸/mm

保温时间/min

直径或较小截面尺寸/mm

保温时间/min

≤15

1530

>1525

3045

1.6 GH80A品种规格与供应状态 供应直径d2055mm的叶片用热轧棒材、直径不大于300mm的热轧或锻制棒材。冷拉棒材供应直径845mm圆棒及内切圆直径d836mm的六角形棒材。供应外径1000mm、内径900mm、高度130mm的轧制形件。供应厚度不大于9.5mm的热轧板材、厚度不大于4.0mm的冷轧薄板材,厚度不大于0.8mm的冷轧带材。叶片用热轧棒材不经热处理供应,其表面应全部磨光或车光。机加工用热轧棒材经固溶处理并除氧化皮状态供应。镦锻用冷拉棒材以冷拉并磨光状态供应,机加工用冷拉棒材以冷拉经固溶处理并除氧化皮状态供应,热加工用棒材以制造状态并除氧化皮供应(对锻造厂用棒材应车光后供应,其表面粗糙度应不小于3.2μm)。轧制环形件以固溶处理和粗加工状态供应。热轧板材、冷轧板材和带材经软化处理、碱酸洗、切边和平整或矫直后供应。

1.7 GH80A熔炼与铸造工艺 叶片用棒材和板材采用真空感应熔炼加电渣重熔工艺。轧制环形件与热轧、锻制及冷拉棒材采用感应熔炼加电渣重熔,或真空感应熔炼加真空电弧重熔,或真空感应熔炼加电渣重熔工艺。

1.8 GH80A应用概况与特殊要求 该合金主要用作发动机转子叶片、导向叶片支座、扇形件安装环、螺栓、叶片锁板等零件。

二、GH80A物理及化学性能

2.1 GH80A热性能

2.1.1 GH80A熔化温度范围 熔点1405[1]

2.1.2 GH80A热导率 见表2-1

2-1[1]

θ/

100

200

300

400

500

600

700

800

900

λ/(W/(m·))

12.11

13.83

15.48

16.75

18.39

20.93

23.48

25.57

27.66

2.1.3 GH80A线膨胀系数 见表2-2

2.2 GH80A密度 ρ=8.15g/cm3[2]

2-2[2]

θ/

16100

16200

16300

16400

16500

16600

16700

α/10-6-1

12.18

12.86

13.69

14.08

14.50

14.94

15.36

2.3 GH80A电性能 室温ρ=1.23×10-6Ω.m[1]

2.4 GH80A磁性能 无磁性。

2.5 GH80A化学性能

2.5.1 GH80A抗氧化性能 在空气介质中试验100h的氧化速率见表2-3

2-3[3]

θ/

700

750

800

氧化速率/(g/(m2·h))

0.037

0.041

0.047

三、GH80A力学性能

GH80A涡轮叶片用棒材规定性能见表3-1

3-1

技术标准

试样串联对数

持久性能3

θ/

σ/MPa

断裂时间/h

单个值

平均值

范围值(Rmax)=(F)·(

WS9-7009-1996

3

750

340

≥23

≥32

≤0.6×实际平均值

四、GH80A组织结构

4.1 GH80A相变温度

4.2 GH80A时间-温度-组织转变曲线

4.3 GH80A合金组织结构 叶片毛坯按不同热处理规范处理的组织特征:1080±10,8h,空冷处理:在1080℃时基体中的γ′相和一些M7C3M23C6型晶界碳化物溶入固溶体。在冷却过程中晶界形成M7C3M23C6型富铬碳化物。M7C3大约在1000℃以上沉淀出来,并在较低温度下转变为M23C6M23C67501000℃析出,也能独立成核,生成晶界碳化物。所以在1080±10,8h,空冷处理后,晶界上呈现出不连续状态的M7C3M23C6,晶内有γ′相和MC

1080±10,8h,空冷+700±5,16h,空冷处理:合金在固溶组织的基础上经700±5,16h时效,晶界上的M7C3继续转变为M23C6,所以在晶界上沉淀出叫连续的M23C6,晶内的γ′相也长大成球形质点[4]

五、GH80A工艺性能与要求

5.1 GH80A成形性能

5.1.1 GH80A锻造 合金具有良好的锻造性能。钢锭加热温度11201150℃,开锻温度不低于1000℃。停锻温度不低于950[2]

5.1.2 GH80A热轧板 轧制加热温度11201150℃,停轧温度不低于930[2]

5.1.3 GH80A涡轮叶片的锻造 涡轮叶片用毛坯应按规定的工序要求喷涂防护润滑剂,待烘干后方可入炉加热。零件毛坯在电炉中加热,装炉温度800±20℃,保温60min,加热温度1090±10℃,保温35min,开锻温度1090℃,停锻温度950℃,在卧锻机上顶锻,锻前用二硫化钼润滑模膛。零件毛坯锻造中间工序应进行固溶处理,加热温度1130±10℃,保温60min,空冷。吹砂后,再按规定的工序要求喷涂防护润滑剂,烘干后入炉加热。零件毛坯再按上述规定进行装炉、加热、保温,并在曲柄压力机上进行终锻,锻前用二硫化钼润滑模膛。

5.2 GH80A焊接性能 合金可以进行自动对接氩弧焊和缝焊。