服務(wù)熱線：4007-1100-10
GH3536高溫合金
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一、GH3536 概述
GH3536是主要用鉻和鉬固溶強化的一種含鐵量較高的鎳基高溫合金，具有良好的抗養(yǎng)化和耐腐蝕性能，在900℃以下有中等的持久和蠕變強度，冷、熱加工成型性和焊接性能良好。使用于制造航空發(fā)動機的燃燒室部件和其他高溫部件，在900℃以下長期使用，短時工作溫度可達1080℃。藍東實業(yè)供應(yīng)的主要品種有板材、帶材、管材、棒材、鍛件、環(huán)形件和精密鑄件。
1.1GH3536 材料牌號 GH3536(GH536）
1.2GH3536 相近牌號 UNSNO6002，HastelloyX（美國），NC22FeD（法國）， NiCr22FeMo（德國），NimonicPE13（英國）
1.3GH3536 材料的技術(shù)標準
GJB1952-1994 《航空用高溫合金冷軋薄板規(guī)范》
GJB2612-1996 《焊接用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》
GJB3020-1997 《航空用高溫合金環(huán)坯規(guī)范》
HB5494-1992 《GH536合金冷(軋)拔無縫管》
HB5495-1992 《GH536合金冷軋薄板》
HB5496-1992 《GH536合金圓餅、環(huán)坯和環(huán)形件》
HB5497-1992 《GH536合金熱軋和鍛制棒材》
HB5498-1992 《HGH536合金冷拉焊絲》
Q/3B4074-1994 《GH536合金冷軋帶材技術(shù)條件》
Q/5B4018-1992 《K536合金熔模精密鑄件》
Q/CB61-1996 《航空用GH536合金冷加工焊接鋼管》
1.4GH3536 化學(xué)成分 見表1-1。
表1-1%
| C | Cr | Ni | Co | W | Mo | Al | Ti | Fe | B | Cu | Mn | Si | P | S |
| 不大于 | ||||||||||||||
| 0.05～0.15 | 20.5～23.0 | 余量 | 0.50～2.50 | 0.20～1.00 | 8.0～10.0 | ≤0.50 | ≤0.15 | 17.0～20.0 | 0.010 | 0.50 | 1.00 | 1.00 | 0.025 | 0.015 |
注：B按計算量加入、不分析。
1.5GH3536 熱處理制度 板材和管材：1130～1170℃，快速空冷或水冷；棒材和環(huán)形件檢驗試樣：1175℃±15℃，空冷或更快冷卻；帶材：1065～1105℃，快速冷卻。
1.6GH3536 品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 藍東實業(yè)供應(yīng)δ0.5～4.0mm的板材，δ0.05～0.8mm的帶材，外徑4～20mm、壁厚1.0～2.0mm的管材，直徑0.2～10.0mm的焊絲，直徑≤300mm的棒材和各種直徑及壁厚的環(huán)形件以及不同形狀和尺寸的精密鑄件。板材、帶材和管材經(jīng)固溶處理和酸洗后供應(yīng)，帶材也可呈冷軋狀態(tài)供應(yīng)；焊絲以硬態(tài)、半硬態(tài)、固熔加酸洗、光亮固溶處理狀態(tài)成盤交貨，也可以直條交貨；棒材和環(huán)形件不經(jīng)熱處理交貨。精密鑄件于鑄造狀態(tài)供應(yīng)。
1.7GH3536 熔煉與鑄造工藝 采用電弧爐加電渣或非真空感應(yīng)爐加電渣重熔工藝。生產(chǎn)鑄件則采用感應(yīng)爐重熔母合金后澆注于加熱的模殼內(nèi)，澆注速度以快些為好。
1.8GH3536 應(yīng)用概況與特殊要求 該合金在國外航空發(fā)動機和民用工業(yè)中獲得了極為廣泛的應(yīng)用，我國主要用于制造燃燒室部件和其他熱端部件以及蜂窩結(jié)構(gòu)等。合金在高溫下長期使用后有一定的時效硬化現(xiàn)象。
二、GH3536 物理及化學(xué)性能
2.1GH3536 熱性能
2.1.1GH3536(GH536) 熔化溫度范圍 1295～1381℃。
2.1.2GH3536(GH536) 熱導(dǎo)率 見表2-1。
2.1.3GH3536 比熱容 見表2-2。
2.1.4GH3536 線膨脹系數(shù) 見表2-3。
2.1.5GH3536 合金鑄件的熱擴散率 見表2-4。
表2-1
| θ/℃ | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| λ/（W/（m·℃）） | 13.38 | 17.97 | 20.27 | 22.40 | 24.62 | 26.79 | 29.05 | 31.14 | 33.44 |
表2-2
| θ/℃ | 17 | 100 | 200 | 280 | 408 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| c/(J(kg·℃)) | 372.6 | 372.6 | 389.4 | 456.4 | 427.1 | 452.2 | 464.7 | 515.0 | 535.9 | 561.0 |
表2-3
| θ/℃ | 20～100 | 20～200 | 20～300 | 20～400 | 20～500 | 20～600 | 20～700 | 20～800 | 20～900 |
| α/10-6℃-1 | 12.1 | 12.5 | 13.4 | 14.0 | 14.3 | 14.8 | 15.5 | 15.8 | 16.1 |
2.2GH3536密度 ρ=8.28g/cm3。
2.3GH3536電性能 電阻率見表2-5。
表2-4
| θ/℃ | 24 | 100 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Q/（10-6m2/S）） | 2.78 | 3.06 | 3.68 | 3.64 | 4.36 | 4.32 | 4.38 | 4.91 | 5.23 |
2.4GH3536磁性能 合金無磁性。
2.5GH3536化學(xué)性能
2.5.1GH3536抗氧化性能 合金在空氣介質(zhì)中試驗100h后的氧化速率見表2-6。
表2-5
| θ/℃ | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| p/（10-6Ω.M）） | 1.18 | 1.20 | 1.21 | 1.22 | 1.24 | 1.25 | 1.26 | 1.27 | 1.29 |
表2-6
| θ/℃ | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 |
| 氧化速率/（g/(m2·h）） | 0.0023 | 0.060 | 0.117 | 0.200 | 0.611 |
三、GH3536力學(xué)性能
GH3536技術(shù)標準規(guī)定的不同品種的力學(xué)性能見表3-1。
表3-1
| 品種 | 室溫拉伸性能 | 815℃持久性能 | 其他性能 | ||||
| σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||
| 不小于 | |||||||
| 冷軋薄板 冷軋帶材 冷拔管材 棒材 環(huán)形件 精鑄件② | 310 310 310 275 275 200 | 725 760② 690 690 690 380 | 35 30① 25 30 30 10 | 110 - - 105 105 - | 24 - - 24 24 - | 8.0 - - 10.0 10.0 - | 彎曲180° 彎曲180° 液壓、擴口 HBS≤241 HBS≤241 HBS≤96 |
① δ<0.25mm的帶材的室溫抗拉強度σb≥725MPa,δ5≥25%。
② 精鑄件鑄態(tài)815℃的σb≥240MPa,δ5≥12%。經(jīng)800℃，50h，空冷處理后HRC≤24。
四、GH3536(GH536) 組織結(jié)構(gòu)
4.1GH3536相變溫度
4.2GH3536時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
4.3GH3536合金組織結(jié)構(gòu)
4.3.1 該合金在固溶狀態(tài)的組織為奧氏體基體，還有少量的TiN和M6C型碳化物。經(jīng)700～900℃長期時效后主要析出相為M12C和M3B2，同時也伴有微量μ相和L相。經(jīng)700℃，200h時效后出現(xiàn)少量σ相，但在800℃時效后σ相不存在，而析出微量M23C6，有時出現(xiàn)微量L相。因此合金在長期時效后呈現(xiàn)一定程度的時效硬化現(xiàn)象，使塑性下降，高溫強度也有所減低。
4.3.2 冷軋薄板技術(shù)標準規(guī)定，供應(yīng)狀態(tài)冷軋薄板的晶粒度應(yīng)在4～8級范圍內(nèi)。
五、 GH3536（GH536）工藝性能與要求
5.1GH3536成形性能 合金具有良好的冷、熱加工成形性能。鍛造加熱溫度1170℃±10℃，終鍛溫度不低于950℃；板坯熱軋加熱溫度1150℃±10℃，終軋溫度不低于850℃；環(huán)形件熱軋加熱溫度1170℃±10℃。
合金的高溫拉伸塑性圖見圖5-1。高溫鐓粗試樣經(jīng)1180℃，45min固溶處理后的再結(jié)晶曲線見圖5-2。
5.2GH3536焊接性能 該合金具有良好的焊接工藝性能，可采用氬弧焊、縫焊和點焊等方法進行焊接。氬弧焊時推薦采用HGH3536或HGH3113焊絲。
5.2.1GH3536手工氬弧焊對接規(guī)范見表5-1。
表5-1
| 被焊材料 | 厚度/mm | 焊前狀態(tài) | 焊絲 | 接頭形式 | 焊接電流/A | 氬氣流量/(L/min) | 鎢極直徑/mm | 電源及極性 | |
| 牌號 | 直徑/mm | ||||||||
| GH3536＋GH3536 | 1.0＋1.0 | 供應(yīng)狀態(tài)或固溶狀態(tài) | HGH3536 HGH3113 | 1.2～1.6 | 對接 | 40～60 | 10～13 | 1.6～2.0 | 直流正極性 |
| 1.5＋1.5 | HGH3536 HGH3113 | 1.2～1.6 | 50～70 | 12～15 | 1.8～2.2 | ||||
5.2.2GH3536自動鎢極脈沖氬弧焊對接規(guī)范見表5-2。
表5-2
| 厚度/mm | 焊前狀態(tài) | 焊絲 | 弧壓/V | 脈沖電流/A | 維弧電流/A | 脈沖幅比 | 脈沖寬比 | 脈沖頻率 | 焊接速度/(m/min) | 送絲速度/(m/min) | |
| 牌號 | 直徑/mm | ||||||||||
| 1.0 1.2 1.5 | 固溶 | - HGH-1 HGH-1 | - 1.0 1.0 | 8.5 8.5 9.0 | 60 65 100 | 20 22 28 | 3 3 3.5 | 2 2 2 | 3 3 3 | 0.25 0.2 0.23 | - 0.20 0.25 |
5.2.3GH3536縫焊規(guī)范見表5-3。
表5-3
| 被焊材料 | 厚度/mm | 焊前狀態(tài) | 滾盤寬度/mm | 焊接時間/s | 休止時間/s | 焊接速度/(m/min) | 電極壓力/kN | |
| 上 | 下 | |||||||
| GH3536＋GH3536 | 1.0＋1.0 | 固溶或供應(yīng)狀態(tài) | 5.5 | 7.0 | 0.14～0.18 | 0.14～0.22 | 0.34～0.40 | 0.25 |
| 1.5＋1.5 | 5.5 | 7.0 | 0.16～0.20 | 0.14～0.22 | 0.22～0.34 | 0.25 | ||
5.2.4GH3536點焊規(guī)范見表5-4。
表5-4
| 被焊材料 | 厚度/mm | 焊前狀態(tài) | 電極直徑/mm | 焊接時間/s | 電極壓力/kN | 單點抗剪強度/MPa | 正拉強度/MPa | |
| 上 | 下 | |||||||
| GH3536＋GH3536 | 1.0＋1.0 | 固溶或供應(yīng)狀態(tài) | 6 | 7 | 0.16～0.24 | 0.1～0.2 | ≥9.35 | ≥6.36 |
| 1.5＋1.5 | 6 | 7 | 0.20～0.36 | 0.2～0.3 | ≥12.30 | ≥10.60 | ||
5.2.5GH3536焊接接頭的力學(xué)性能見表5-5。
表5-5
| 焊接方法 | 厚度/mm | 焊前狀態(tài) | 焊后處理 | 焊絲牌號 | θ/℃ | 接頭強度 | 持久性能 | ||
| σb/MPa | 強度系數(shù)/% | σ/MPa | t/h | ||||||
| 氬弧焊 | 1.5 | 供應(yīng)狀態(tài) | 未處理 | HGH3536 | 20 650 815 | 800 586 337 | 100 100 100 | - 294 110 | - 217.6 46.4 |
| 脈沖氬弧焊 | 1.0 | 供應(yīng)狀態(tài) | 未處理 | - | 20 650 | 842 531 | 100 90 | - - | - - |
| 1.5 | 供應(yīng)狀態(tài) | 未處理 | HSG-1 | 20 650 | 826 581 | 100 98 | - 294 | - 296.5 | |
| 縫焊 | 1.5 | 供應(yīng)狀態(tài) | 未處理 | - | 20 650 815 | 763 514 325 | 96 91 100 | - 294 110 | - 214.2 48.6 |
5.3GH3536零件熱處理工藝 板材制件固溶處理：1150℃±10℃，2～15min，快速空冷。焊接件或火焰筒處理：980℃±10℃，60min，空冷。機加工后除應(yīng)力處理：870℃±10℃，30～60min，空冷。零件穩(wěn)定尺寸處理：760℃±10℃，2h，空冷。
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