GH738概述
GH738是以γ′相沉淀硬化的鎳基高溫合金,具有良好的耐燃氣腐蝕能力、較高的屈服強度和疲勞性能,工藝塑性良好,組織穩定。廣泛用于航空發動機轉動部件,使用溫度不高于815℃??梢陨a冷軋和熱軋板材、管材、帶材、絲材和鍛件、鑄件、緊固件。
1.1 GH738材料型號 GH738
1.2 GH738相近型號 Waspaloy(美國),NC20K14(法國)
1.3 GH738材料的技術標準
Z9-0106-1986《渦軸八用GH738合金棒材暫行技術條件》
Q/6S1035-1992《高溫緊固件用GH738合金棒材》
協上五高09-1986《GH738合金煙氣機盤試制技術條件》(上鋼五廠)
1.4 GH738化學成分 見表1-1。 表1-1 %
| Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | |||||
0.03~0.10 | 18.0~21.0 | 余 | 12.0~15.0 | 3.50~5.00 | 1.20~1.60 | 2.75~3.25 | |||||
B | Zr | Fe | MN | Si | P | S | Cu | ||||
不小于 | |||||||||||
0.003~0.010 | 0.02~0.08 | 2.0 | 0.10 | 0.15 | 0.015 | 0.015 | 0.10 |
注:微量雜質為ω(Pb)≤0.001%、ω(As)≤0.0025%、ω(SN)≤0.0012%、ω(Sb)≤0.0025%、ω(Bi)≤0.0001%。
1.5 GH738熱處理制度 1080℃±10℃,4h,空冷+840℃,24h,空冷+760℃,16h,空冷。
1.6 GH738品種規格和供應狀態 可生產棒材、型材、鍛坯、環形件、厚板、薄板、帶材、管材、絲材、砂型鑄件、精密鑄件和緊固件等,通常不經熱處理交貨,板材固溶處理后交貨。
1.7 GH738熔煉和鑄造工藝 采用真空感應熔煉加真空電弧重熔工藝。
1.8 GH738應用概況與特殊要求 該合金在國外廣泛用于航空發動機和燃氣輪機,主要用作渦輪葉片及渦輪盤等轉動件,有成熟的使用經驗。由于該合金含鈷較高,在國內較少采用。
二、GH738物理及化學性能
2.1 GH738熱性能
2.1.1 GH738熔化溫度范圍 1330~1360℃。
2.1.2 GH738熱導率 見表2-1。
表2-1[1]
| 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比熱容 見表2-2。
表2-2[1]
| 360 | 460 | 545 | 640 | 770 | 855 | 985 |
c/(J/(kg.℃)) | 515 | 540 | 573 | 603 | 640 | 665 | 707 |
2.1.4 GH738線膨脹系數 見表2-3。
表2-3[1]
| 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 |
2.2 GH738密度 ρ=8.22g/cm3。
2.3 GH738電性能
2.4 GH738磁性能 合金無磁性。
2.5 GH738化學性能
2.5.1 GH738抗氧化性能 合金在空氣介質中試驗100h后的氧化速率見表2-4。
2.5.2 GH738耐腐蝕性能 合金抗鹽霧腐蝕能力良好。
表2-4[1]
| 900 | 1000 |
氧化速率/(g/(m2· h)) | 0.083 | 0.226 |
GH738力學性能
3.1 GH738技術標準規定的性能 見表3-1。
表3-1
| 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 |
3.1.1 GH738棒材標準熱處理狀態生產檢 表3-2
| σb/MPa | 統計試樣數N | ||
A | B | S | ||
815 | 655 | 680 | 610 | 202 |
驗數據統計處理結果見表3-2。
3.2 GH738室溫及各種溫度下的力學性能
3.2.1 GH738硬度
3.2.1.1 GH738熱軋棒材固溶溫度與硬度的關系見圖3-1。
3.2.1.2 GH738經1080℃,4h,水冷固溶處理的棒材,在不同溫度下時效16h后硬度的變化見圖3-2。
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