GH2035A高溫合金

1合金介紹

1.1概述

GH2035A是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金，使用溫度在750°C以下。該合金是在GH2035合金的基礎(chǔ)上調(diào)整了碳、硼、鋁和鈦的含量，并改變了熱處理制度而發(fā)展成的。該合金除了具有原合金的優(yōu)點外，還具有更高的強度、更好的組織穩(wěn)定性和良好的熱加工性能。主要產(chǎn)品有熱軋和鍛制棒材、鍛件和環(huán)形件等。

1.2應(yīng)用概況及特性

合金已用于制造多種航空發(fā)動機的渦輪內(nèi)外環(huán)和支承環(huán)等十多種零部件，現(xiàn)已投入批量生產(chǎn)。

合金長期時效后析岀σ相，但長大速度很慢，且長大到一定長度后不再增長。700°C×10000h和750°C×4000h時效時,析出的σ相尺寸都在20μm以下，對合金的性能影響較小。

1.3材料牌號

GH2035A(GH1035A,GH35A)。

相近牌號

無。

材料技術(shù)標準

GB/T14992高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號

GJB3165A航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規(guī)范

HB/Z140航空用高溫合金熱處理工藝

1.6熔煉工藝

采用電弧爐+電渣重熔、或非真空感應(yīng)爐+電渣重熔、或真空感應(yīng)爐+電渣重熔熔煉工藝。

1.7化學成分

摘自GB/T14992,見表1-1。

表1-1（想要更多數(shù)據(jù)，可與13472787990聯(lián)系）

1.8熱處理制度

摘自HB/Z140,熱軋和鍛制棒材、鍛件的標準熱處理制度為：1080°C×2h/WQ+680°C×16h/AC。

1.9品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)

1.9.1主要規(guī)格

棒材的直徑一般為20mm?300mm,通常長度為2000mm?6000mm；各種規(guī)格的鍛件和環(huán)形件。

1.9.2供應(yīng)狀態(tài)

熱軋和鍛制棒材、鍛件和環(huán)形件一般不經(jīng)熱處理供應(yīng)。

2物理、彈性和化學性能

2.1熔化溫度范圍

2.2相變點

熱導率

電阻率

熱擴散率（表2-1）

表2-1E

2.6比熱容（表2-2）

表2-2

2.7線膨脹系數(shù)（表2-3）

表2-3

2.8密度

p=8.17g/cm^3

2.9磁性能

2.10彈性性能（表2-4）

表2-4

2.11化學性能

2.11.1抗氧化性能

合金在空氣介質(zhì)中，1000°C和1100°C試驗100h的氧化速率見表2-5。

2.11.2耐腐蝕性能

3力學性能

3.1供貨技術(shù)標準

3.1.1技術(shù)標準規(guī)定的性能（表3-1）

表3-1

3.1.2生產(chǎn)檢驗數(shù)據(jù)、基值和設(shè)計許用值

3.2短時力學性能

3.2.1硬度

合金經(jīng)標準熱處理，室溫硬度為HBS230。

3.2.2沖擊性能

3.2.2.1棒材和90mm方坯，不同溫度的沖擊韌性見表3-2。

3.2.2.2棒材經(jīng)不同長期時效，室溫沖擊韌性見表3-3。

3.2.3壓縮性能

3.2.4扭轉(zhuǎn)性能

表3-2

3.2.5剪切性能

表3-3

3.2.6拉伸性能

3.2.6.1棒材和90mm方坯，不同溫度的拉伸性能見表3-4。

3.2.6.2棒材經(jīng)不同長期時效，室溫拉伸性能見表3-5。

表3-44

表3-5

續(xù)表3-5

3.3持久和蠕變性能

3.3.1持久性能

3.3.1.190mm方坯不同溫度和時間的持久極限見表3-6；不同溫度持久應(yīng)力-壽命曲線見圖3-1,持久熱強參數(shù)綜合曲線見圖3-2。

3.3.1.290mm方坯不同溫度光滑和缺口持久性能見表3-7。

3.3.1.3棒材經(jīng)不同長期時效，700°C、245MPa的持久性能見表3-8。

表3-6[45]

表3-7

表3-8

圖3-2 90mm方坯不同溫度的持久應(yīng)力-壽命曲線

3.3.2蠕變性能

棒材700°C,100h的蠕變性能見表3-9。

圖3-2 90mm方坯的持久熱強參數(shù)綜合曲線

表3-9

3.4疲勞性能

3.4.1局周疲勞

合金650C、Nf=10^7周，旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞極限σ-1=370MPa。

3.4.2低周疲勞

3.4.3特種疲勞

3.5裂紋擴展速率

3.6斷裂韌度

3.7松弛性能

4工藝性能與要求

4.1成形工藝與性能

合金熱加工性能優(yōu)良，加熱溫度范圍寬，一次允許變形量大。頂鍛臨界壓下量與溫度關(guān)系見圖4-1。在800°C?1230°C,變形量3%?91%都沒出現(xiàn)裂紋。

合金的熱加工再結(jié)晶圖見圖4-2,再結(jié)晶圖見圖4-3。

合金最適宜的加工溫度為950°C~1170°C。

4.2工藝性能

4.3焊接性能

4.4零件熱處理工藝

零件熱處理制度為1080°C×2h/WQ+680°C×16h/AC。

圖4-1 臨界壓下量與溫度的關(guān)系

圖4-2合金加工再結(jié)晶圖

4.5表面處理工藝

4.6切削加工與磨削性能

無特殊要求。

5組織結(jié)構(gòu)

5.1相變溫度

5.2時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

合金中微量相的總數(shù)約占合金重量的0.4%?0.8%,隨時效溫度和時間的變化量見圖5-1

5.3典型組織

合金標準熱處理狀態(tài)的組織由γ基體、γ′相、M23C6型碳化物、M3B2型硼化物和TiC相組成，組織和析出相形貌見圖5-2。

合金中ω(γ′)約占合金的3%,尺寸7nm,化學組成為Ni2.82Cr0.22Fe0.01Al0.27Ti0.63W0.05。在長期時效過程中y'數(shù)量略有增加，組成變化不大，隨時效時間延長和溫度升高，γ′尺寸增大，但長大速度緩慢。700°C×10000h時效時，尺寸為60nm。合金長期時效后析出γ′相，但長大速度很慢，且長大到一定長度后不再加長。700°C×1000h和750°C×4000H時效時,σ相尺寸都在20μm以下，因此對性能影響較小。

圖5-1合金中微量相總量在長期時效中的變化。（想要更多數(shù)據(jù)，可與021-67898711上海墨鉅聯(lián)系）

參考文獻

略。。