GH80A
材料牌号:GH80A高温合金
英国牌号:Nimonic80A
一、GH80A高温合金概述:
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GH相近,使用温度~℃,在~℃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、GH80A材料牌号:GH80A。
2、GH80A相近牌号:Nimonic80A(英国)。
3、GH80A材料的技术标准:
4、GH80A化学成分:见表1-1。表1-1%
注:B按计算量加入,允许加入微量的Ce、Zr、Mg元素。
5、GH80A热处理制度:叶片用棒材为:℃±10℃,8h,空冷+℃±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:(~℃)±10℃,不大于2h,水冷+℃±5℃(或+℃±5℃),4h(或16h),空冷。热轧板材、冷轧薄板和带材为:供应状态+℃±10℃,4h,空冷。
表1-2
6、GH80A品种规格与供应状态:供应直径d20~55mm的叶片用热轧棒材、直径不大于mm的热轧或锻制棒材。冷拉棒材供应直径8~45mm圆棒及内切圆直径d8~36mm的六角形棒材。供应外径mm、内径mm、高度mm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。
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。
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:
1、GH80A热性能:
(1)、GH80A熔化温度范围:熔点℃[1]。
(2)、GH80A热导率:见表2-1。
表2-1[1]
三、GH80A力学性能:GH80A涡轮叶片用棒材规定性能见表3-1。
表3-1
四、GH80A组织结构:
1、GH80A相变温度:
2、GH80A时间-温度-组织转变曲线:
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:℃±10℃,8h,空冷处理:在℃时基体中的γ′相和一些M7C3及M23C6型晶界碳化物溶入固溶体。在冷却过程中晶界形成M7C3和M23C6型富铬碳化物。M7C3大约在℃以上沉淀出来,并在较低温度下转变为M23C6。M23C6在~℃析出,也能独立成核,生成晶界碳化物。所以在℃±10℃,8h,空冷处理后,晶界上呈现出不连续状态的M7C3和M23C6,晶内有γ′相和MC。
℃±10℃,8h,空冷+℃±5℃,16h,空冷处理:合金在固溶组织的基础上经℃±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:
1、GH80A成形性能:
(1)、GH80A锻造:合金具有良好的锻造性能。钢锭加热温度~℃,开锻温度不低于℃。停锻温度不低于℃[2]。
(2)、GH80A热轧板:轧制加热温度~℃,停轧温度不低于℃[2]。
(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℃±20℃,保温60min,加热温度℃±10℃,保温35min,开锻温度℃,停锻温度℃,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1℃±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。
2、GH80A焊接性能:合金可以进行自动对接氩弧焊和缝焊。
(1)、GH80A不加焊丝的自动钨极氩弧焊(对接)规范:见表5-1。
注:本表数据时两批板材,每批2个试样的拉伸试验数据处理结果。
3、GH80A零件热处理工艺:零件的热处理工艺按相应的材料技术标准的热处理制度进行。对于板材、带材的冲压成形件,在每成形一次后需进行中间真空退火,℃±10℃,10min,氩气风扇冷却,零件的最终热处理是在真空炉中进行时效处理,℃±10℃,4h,氩气风扇冷却。对于叶片在固溶后(时效前)制造过程中产生的局部加工硬化应按规定的要求进行氩气或氢气保护表面退火,退火温度~℃。
4、GH80A表面处理工艺:
5、GH80A切削加工与磨削性能:GH80A具有良好的机加工性能,完全热处理状态具有好的机加工性能。
6、GH80A品种规格与供应状态:
1、品种分类:GH80A无缝管、GH80A钢板、GH80A圆钢、GH80A锻件、GH80A法兰、GH80A圆环、GH80A焊管、GH80A钢带、GH80A丝材及配套焊材。
2、交货状态:无缝管:固溶+酸白,长度可定尺;板材:固溶、酸洗、切边;焊管:固溶酸白+RT%探伤,锻件:退火+车光;棒材以锻轧状态、表面磨光或车光;带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货;丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。