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GH4145鎳基變形高溫合金
GH145合金主要是以γ′[Ni3(Al、Ti、Nb)]相進(jìn)行時(shí)效強(qiáng)化的鎳基高溫合金，在980℃以下具有良好的耐腐蝕和抗氧化性能，800℃以下具有較高的強(qiáng)度，540℃以下具有較好的耐松弛性能，同時(shí)還具有良好的成形性能和焊接性能。該合金主要用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)在800℃以下工作并要求強(qiáng)度較高的耐腐蝕的環(huán)形件、結(jié)構(gòu)件和螺栓等零件、在540℃以下工作的具有中等或較低應(yīng)力并要求耐松弛的平面彈簧和螺旋彈簧。還可用于制造氣輪機(jī)渦輪葉片等零件?？晒?yīng)的品種有板材、帶材、棒材、鍛件、環(huán)形件、絲材和管材。
中國(guó)牌號(hào)：GH145/GH4145
美國(guó)牌號(hào)：InconelX-750
德國(guó)牌號(hào)：NiCr15Fe7TiAl
法國(guó)牌號(hào)：NC15FeTNbA
日本牌號(hào)：NCF750
一、GH145(GH4145) 概述
GH145合金主要是以γ′[Ni3(Al、Ti、Nb)]相進(jìn)行時(shí)效強(qiáng)化的鎳基高溫合金，在980℃以下具有良好的耐腐蝕和抗氧化性能，800℃以下具有較高的強(qiáng)度，540℃以下具有較好的耐松弛性能，同時(shí)還具有良好的成形性能和焊接性能。該合金主要用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)在800℃以下工作并要求強(qiáng)度較高的耐腐蝕的環(huán)形件、結(jié)構(gòu)件和螺栓等零件、在540℃以下工作的具有中等或較低應(yīng)力并要求耐松弛的平面彈簧和螺旋彈簧。還可用于制造氣輪機(jī)渦輪葉片等零件?？晒?yīng)的品種有板材、帶材、棒材、鍛件、環(huán)形件、絲材和管材。
1.1 GH145(GH4145) 材料牌號(hào) GH145(GH4145)
1.2 GH145(GH4145) 相近牌號(hào) Inconel X-750(美國(guó)）,NiCr15Fe7TiAl(德 國(guó)),NC15FeTNbA(法國(guó)),NCF750 （日本）
1.3 GH145(GH4145) 材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
1.4 GH145(GH4145) 化學(xué)成分 見(jiàn)表1-1。
表1-1 %
|
C |
Cr |
Ni+Co |
Al |
Ti |
Fe |
Nb+Ta |
Co |
Mn |
Si |
S |
Cu |
P |
|
不大于 |
||||||||||||
|
≤0.08 |
14.0～17.0 |
≥70.0 |
0.40～1.00 |
2.25～2.75 |
5.00～9.00 |
0.70～1.20 |
1.00 |
1.00 |
0.50 |
0.010 |
0.50 |
0.015 |
注：表中Mn、Si為棒、鍛件、環(huán)形件和絲材含量，板材、帶材和管材為：ω(Mn)≤0.35%,ω(Si)≤0.35%。
1.5 GH145(GH4145) 熱處理制度 板、帶、管材供應(yīng)狀態(tài)的固溶熱處理制度980℃±15℃，空冷。材料及零件的中間熱處理制度，可分別選擇下列工藝進(jìn)行熱處理。
退火：955～1010℃，水冷。
焊接件焊接前退火：980℃，1h。
焊接件消除應(yīng)力退火：900℃,保濕2h。
消除應(yīng)力退火：885℃±15℃，24h,空冷。
1.6 GH145(GH4145) 品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 可以供應(yīng)各種規(guī)格的棒材、鍛件、環(huán)形件、熱軋板、冷軋板、帶材、管材和絲材。
板材和帶材一般于熱軋或冷軋、退火或固溶、酸洗拋光后供應(yīng)。
棒材、鍛件和環(huán)形件可于鍛態(tài)或熱軋狀態(tài)供應(yīng)；也可于鍛后固溶處理供應(yīng)；棒材可于固溶后磨光或車(chē)光供應(yīng)，當(dāng)訂單有要求時(shí)，可于冷拉狀態(tài)就位。
管材于固溶處理并清除氧化皮后供應(yīng)。
絲材可于固溶狀態(tài)供應(yīng)；對(duì)于標(biāo)稱(chēng)直徑或厚度在6.35mm以下的絲材，可固溶后并以50%～65%的冷拉變形供應(yīng)；標(biāo)稱(chēng)直徑或邊長(zhǎng)大于6.35mm的絲材，固溶處理后以不小于30%的冷拉變形供應(yīng)。對(duì)于標(biāo)稱(chēng)直徑或邊長(zhǎng)不大于0.65mm的絲材，根據(jù)要求固溶處理后以不小于15%的冷拉變形供應(yīng)。
1.7 GH145(GH4145) 熔煉與鑄造工藝 合金采用電弧爐加真空自耗重熔、真空感應(yīng)加電渣、電渣加真空自耗重熔或真空感應(yīng)加真空自耗重熔。
1.8 GH145(GH4145) 應(yīng)用概況與特殊要求 該合金主要用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度在540℃以下的耐腐蝕的平面波形彈簧、周向螺旋彈簧、螺旋壓簧、彈簧卡圈和密封圈等零件。
二、GH145(GH4145) 物理及化學(xué)性能
2.1 GH145(GH4145) 熱性能
2.1.1 GH145(GH4145) 熔化溫度范圍 1395～1425℃。
2.1.2 GH145(GH4145) 熱導(dǎo)率 見(jiàn)表2-1。
表2-1[1]
|
θ/℃ |
50 |
100 |
300 |
500 |
900 |
|
λ/（W/（m·℃）） |
14.7 |
15.9 |
20.1 |
25.1 |
37.3 |
2.1.3 GH145(GH4145) 線膨脹系數(shù) 見(jiàn)表2-2。
表2-2[2]
|
θ/℃ |
20～200 |
20～300 |
20～400 |
20～500 |
20～600 |
20～700 |
20～800 |
|
α/10-6℃-1 |
13.1 |
13.5 |
14.1 |
14.4 |
15.0 |
15.6 |
16.2 |
2.2 GH145(GH4145)密度 ρ=8.25g/cm3[7]。
2.3 GH145(GH4145)電性能 50℃時(shí)的電阻率ρ=1.22×10-6Ω.m[6]。
三、GH145(GH4145)力學(xué)性能
GH145(GH4145)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的帶材、板材和管材的室溫力學(xué)性能見(jiàn)表3-1。
|
品種 |
規(guī)格δ/mm |
熱處理制度 |
σb/MPa |
σP0.2/MPa |
δ4D/% |
φ/% |
HRC |
|
帶材 |
|
交貨狀態(tài) |
≤930 |
- |
≥18 |
- |
- |
|
交貨狀態(tài)＋730℃±10℃，8h，爐冷55℃/h或空冷到620℃±10℃，8h，空冷，總時(shí)效時(shí)間不小于18h |
≥1105 |
- |
≥12 |
- |
≥30 |
||
|
板材 |
≤0.60 |
交貨狀態(tài) |
≤930 |
≤515 |
≥30 |
- |
- |
|
>0.60 |
≤930 |
≤515 |
≥35 |
- |
- |
||
|
板材 |
|
交貨狀態(tài)＋730℃±10℃，8h，爐冷55℃/h或空冷到620℃±10℃，8h，空冷，總時(shí)效時(shí)間不小于18h |
≥1170 |
≥795 |
≥18 |
- |
≥32 |
|
管材 |
|
交貨狀態(tài) |
≤965 |
≤550 |
≥35 |
- |
- |
|
交貨狀態(tài)＋730℃±10℃，8h，爐冷55℃/h或空冷到620℃±10℃，8h，空冷，總時(shí)效時(shí)間不小于18h |
≥1170 |
≥790 |
≥15 |
- |
- |
注：交貨狀態(tài)為固溶980℃±15℃，保溫適當(dāng)時(shí)間，空冷或快冷，去除氧化皮。
GH145(GH4145)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的絲材的室溫力學(xué)性能見(jiàn)表3-2。
