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GH901概述
GH901奧氏體型時(shí)效硬化高溫合金
GH901 熱處理制度
1090℃±10℃,2~3h,水冷或油冷+775℃±5℃,4h,空冷+700~720℃,24h,空冷。
GH901 品種規(guī)格與狀態(tài)
各種盤(pán)形鍛件、軋環(huán)件、棒材及其他鍛件。狀態(tài)可經(jīng)熱處理或不經(jīng)熱處理。
GH901 熔煉與鑄造工藝
合金采用真空感應(yīng)加真空電弧重熔的雙聯(lián)工藝生產(chǎn),也可采用真空感應(yīng)加電渣重熔工藝。
GH901 應(yīng)用概況與特殊要求
該合金在國(guó)外廣泛用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)及地面燃?xì)鉁u輪上在650℃以下工作的轉(zhuǎn)動(dòng)件和緊固件,使用壽命較長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)也已在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上使用,是經(jīng)過(guò)使用考驗(yàn)的成熟合金。
合金鍛造進(jìn),若工藝參數(shù)選擇或操作不當(dāng)時(shí),其性能會(huì)顯示明顯的方向性,并可能引起缺口敏感,但只要嚴(yán)格工藝,就不會(huì)出現(xiàn)此現(xiàn)象。該合金膨脹系數(shù)接近鐵素體型熱強(qiáng)合金鋼,使得兩種材料能夠連接面對(duì)熱賬沒(méi)有特殊規(guī)定。
1.1、GH901 材料牌號(hào)
GH901(GH109)
1.2、GH901 相近牌號(hào)
Incoloy901(美國(guó)),Nimonic901(英國(guó)),Z8NCDT42(法國(guó)),2.4662(德國(guó))
1.3、GH901 材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
WS9-7029坯-1996《GH901合金軸用棒材》
WS9-7029盤(pán)坯-1996《GH901合金轉(zhuǎn)動(dòng)件用餅坯》
WS9-7029鍛件-1996《GH901合金盤(pán)、軸鍛件》
WS9-7031-1996《GH901合金熱軋和鍛制棒材》
WS9-7031環(huán)坯-1996《GH901合金軋環(huán)件件用環(huán)坯》
WS9-7031環(huán)件-1996《GH901合金軋環(huán)件》
WS9-7031-1996《GH901合金閃光焊接環(huán)形件型材》
1.4、GH901(GH128) 化學(xué)成分
表1-1
C |
Cr |
Ni |
Mo |
Al |
Ti |
Fe |
B |
|
0.02~0.06 |
11.0~14.0 |
40.0~45.0 |
5.0~6.5 |
≤0.30 |
2.8~3.1 |
余 |
0.01~0.02 |
|
Mn |
Si |
P |
S |
Cu |
Bi |
Pb |
Ag |
|
不大于 |
不大于 |
不大于 |
不大于 |
不大于 |
不大于 |
不大于 |
不大于 |
|
0.50 |
0.40 |
0.020 |
0.008 |
0.20 |
0.0001 |
0.001 |
0.0005 |
|
組織結(jié)構(gòu)
3.1變相溫度
γ相開(kāi)始溶解溫度約為950℃,η相開(kāi)始溶解溫度為975℃。
3.2合金組織結(jié)構(gòu)
標(biāo)準(zhǔn)熱處理狀態(tài)下合金組織為奧氏體基體上析出球狀的γ相以少量的MC和M3B2等相。γ相彌散分布于晶內(nèi),直徑約為14~20mm,約占合金重量的10%~12%,其化學(xué)組成近似為(Ni0.95Fe0.03Cr0.02)a(Ti0.85Al0.15)。MC和M2B2相的總量約占合金重量的0.27%~0.35%。
工藝性能
合金具有良好的熱成型性能。
4.1、鍛造
較大的鋼錠不允許直接冷至室溫,而應(yīng)熱搬運(yùn)直接移入鍛造加熱爐,以防止冷卻和再加熱時(shí)通過(guò)時(shí)效溫度區(qū)間。鑄錠應(yīng)鍛成最大邊長(zhǎng)為205mm方坯,而后快冷及修整。 鍛造時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制工藝參數(shù),防止出現(xiàn)粗細(xì)晶粒嚴(yán)重不均勻(兩者有明顯的界線)現(xiàn)象,保證性能穩(wěn)定。
4.2 焊接性能
可以進(jìn)行氬弧焊,采用GH901合金焊絲。
4.3零件熱處理工藝
發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)熱處理加熱應(yīng)避免加熱速度過(guò)快。
GH901 物理及化學(xué)性能
2.1、GH901 熱性能
2.1.1、GH901 熔化溫度范圍 熔點(diǎn)為1360℃
2.1.2、GH901 熱導(dǎo)率
表2-1
θ/℃ |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
|
λ/(W/(m·C)) |
12.0 |
13.5 |
15.1 |
16.7 |
18.2 |
19.8 |
21.2 |
22.8 |
24.3 |
25.1 |
|
2.1.3、GH901 線膨脹系數(shù)
表2-2
θ/℃ |
20~100 |
20~200 |
20~300 |
20~400 |
20~500 |
20~600 |
20~700 |
20~800 |
20~900 |
|
α/10-6C-1 |
13.5 |
14.0 |
14.4 |
14.9 |
15.1 |
15.2 |
15.5 |
16.0 |
16.5 |
|
2.1.4、GH901 熱擴(kuò)散率
表2-3
θ/℃ |
20 |
100 |
150 |
250 |
350 |
450 |
550 |
650 |
950 |
|
Q/(10-6m2/S)) |
2.66 |
2.93 |
3.00 |
3.18 |
3.47 |
3.73 |
3.78 |
4.02 |
4.11 |
|
2.2、GH901 密度
ρ=8.21g/cm3
2.3、GH901 電性阻率
表2-4
θ/℃ |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
p/(10-6Ω.M)) |
1.073 |
1.095 |
1.132 |
1.162 |
1.199 |
1.229 |
1.254 |
1.275 |
1.309 |
1.316 |
|
2.4、GH901 磁能型
合金無(wú)磁性
2.5、GH901 化學(xué)性能
2.5.1、GH901 抗氧化性能 在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h后的氧化速率
表2-5
θ/℃ |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
氧化速率/(g/(m3·h)) |
0.0072 |
0.0140 |
0.0522 |
0.1665 |
0.2367 |
2.5.2、GH901耐腐蝕性能 合金在鹽酸溶液中容易產(chǎn)生點(diǎn)耐蝕。