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InconeI合金

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GH738相近牌号 inconel738Waspaloy(美国),NC20K14(法国)

材料牌号:inconel738  GH738、 (GH4738)
一、GH738概述
    是Ni-Cr-Co是沉淀硬化型变形高温合金,使用温度在815℃以下。合金加入钴、铬和钼元素进行固溶强化,加入铝、钛元素形成γ’相,加入硼、锆元素净化和强化晶界。合金在760℃~870℃具有较高的屈服强度和抗疲劳性能;在870℃以下的燃气涡轮气氛中具有较高的抗氧化性能和抗腐蚀性能;适用于制作涡轮盘,工作叶片、高温紧固件、火焰筒、轴和涡轮机匣等零件。主要产品有冷轧带和热轧板材、管材、带材、丝材、锻件和螺栓紧固件等。

GH684高温合金以用于制作航空发动机的涡轮盘、叶片和密封环件等,以及烟气涡轮机叶片、涡轮盘和大型螺栓等。该合金在国外广泛应用余航空、航天、石油、化工及发电等设备领域,如气压机叶片、涡轮盘、阀体环形件和轴类等传动件。

GH684高温合金在喷气发动机或相似的工作条件下所遇到的各种气氛中,都具有较好的抗氧化和耐蚀性能,连续工作的抗氧化温度可达1040℃,间断工作可达870℃,合金对盐雾腐蚀抗力也比较好,尤以固溶处理状态的为优,棒材经1080℃×4h/AC﹢稳定化﹢时效处理后,在650℃、750℃和815℃的缺口持久实验表明该合金无缺口敏感性。合金经650℃和730℃长期时效至3000h后无新相析出,组织稳定。

  摘自GB/T 14992,杂质元素分析有区别的摘自Q/5B 4017、辽新6-0044、辽新6-0045、QJ/DT 01.63056、QJ/DT01.63099,

    1.2 GH738相近牌号  inconel738Waspaloy(美国),NC20K14(法国)
    1.3 GH738材料的技术标准
    1.4 GH738化学成分  见表1-1。
                                         表1-1                                        %   

C

Cr

Ni

Co

Mo

Al

Ti

0.03~0.10

18.0~21.0

12。0~15。0

3.50~5.00

1。20~1。60

2.75~3.25

B

Zr

Fe

Mn

Si

P

S

 

小于

0。003~0。010

0。02~0。08

2.0

0.10

0。15

0.015

0.015

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 注:微量杂质为ω(Pb)≤0.001%、ω(As)≤0.0025%、ω(Sn)≤0.0012%、ω(Sb)≤0.0025%、ω(Bi)≤0.0001%。                                   

1。5 GH738热处理制度 1080℃±10℃,4h,空冷+840℃,24h,空冷+760℃,16h,空冷。 1。6 GH738品种规格和供应状态 可生产

棒材、型材、锻坯、环形件、厚板、薄板、带材、管材、丝材、砂型铸件、精密铸件和紧固件等,通常不经热处理交货,板材固溶处理后交货。
1.7 GH738熔炼和铸造工艺 采用真空感应熔炼加真空电弧重熔工艺。
1.8 GH738应用概况与特殊要求 该合金在国外广泛用于航空发动机和燃气轮机,主要用作涡轮叶片及涡轮盘等转动件,有成熟的使用经验。

由于该合金含钴较高,在国内较少采用。
二、GH738物理及化学性能
 2.1 GH738热性能
2.1.1 GH738熔化温度范围 1330~1360℃。
2.1.2 GH738热导率 见表2-1。
                                                    表2-1[1]  

θ/℃

360

460

545

640

770

855

985

λ/(W/(m·℃))

16.8

18.3

20。2

22.4

24.1

25。3

28。0

 2.1.3 GH738比热容 见表2-2。

                                             表2-2[1]

 

θ/℃

360

460

545

640

770

855

985

c/(J/(kg。℃))

515

540

573

603

640

665

707

  2.1.4 GH738线膨胀系数 见表2-3。

                                                                                                         表2-3[1] 

θ/℃

20~100

20~200

20~300

20~400

20~500

20~600

20~700

20~800

20~900

α/10-6℃-1

12.47

12.73

13.04

13.53

13.97

14。47

15。05

15.68

15.95

  2.3 GH738电性能 

2.4 GH738磁性能  合金无磁性。 
2.5 GH738化学性能
2.5.1 GH738抗氧化性能 合金在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-4。 
2.5.2 GH738耐腐蚀性能 合金抗盐雾腐蚀能力良好。
                                             表2-4[1]

θ/℃

900

1000

氧化速率/(g/(m2· h))

0.083

0.226

 

三、GH738力学性能
3.1 GH738技术标准规定的性能 见表3-1。
                                             表3-1

拉伸性能

HBS

持久性能

θ/℃

σb/MPa

δ5/%

φ/%

θ/℃

σ/MPa

t/h

δ5/%

不小于

不小于

815

608

20

32

299~387

815

328

23

8

四、GH738组织结构

    4。1 GH738相变温度 合金中γ′相的溶解温度为980~1050℃,开始从基体中析出温度为630℃,析出峰值温度为800℃。

合金中M23C6碳化物相的开始析出温度为700℃,完全溶解温度为1020℃。    
    4.2 GH738时间-温度-组织转变曲线 
4.3 GH738合金组织结构 经标准热处理后,除奥氏体基体外,还有γ′相,其化学式为(Ni0.883Fe0.03Cr0.048Co0.039)3.28

(Al0.38Ti0.62Mo痕迹),该相总量占合金重量的20%。此外,还有M23C6型碳化物,其化学式近似为(Cr0.746Mo0.094Ni0.084Co0.041Fe0.023Ti0.012)23C6。另外,还有少量的Ti(CN)和TiN等相。
该合金经650℃和730℃长期时效至3000h,γ′相的数量变化不明显,分别约有3%和1%左右的补充析出,

γ′相大小分别从146nm长大至196nm和177nm。碳化物MC向M23C6转化,碳化物总量略有增加,

从时效前占基体总量的0.5%增加到0.76%和0.78%。在长期时效过程中无新相析出,组织稳定。
五、GH738工艺性能与要求
    5.1 GH738成型性能
5.1.1 GH738合金塑性图见图5-1。
5.1.2 GH738合金的再结晶图见图5-2。
    5.1.3 GH738该合金热加工塑性良好,是比较好成形的镍基高温合金。锻造开坯加热温度1150~1170℃,

适宜的热加工温度为1040~1170℃,终锻温度不低于1000℃。涡轮叶片锻造温度通常采用1070~1110℃范围,

模锻小变形量应大于25%。应避免在高温(1180℃)下小变形量(约10%)热加工,此时可能在晶界

上形成连续的MC型碳化物薄膜,导致缺口敏感。在较低温度下(980~1080℃)热变形,

晶界上很少形成MC碳化物薄膜,只有不连续的M23C6型碳化物,热处理后可获得均匀的4~5级晶粒度,综合性能良好

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