GH3030高溫合金
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一、GH3030簡介
GH3030固溶強化型高溫合金 是早期發展的80Ni-20Cr固溶強化型高溫合金，化學成分簡單，在800℃以下具有滿意的熱強性和高的塑性，并具有良好的抗氧化、熱疲勞、冷沖壓和焊接工藝性能。合金經固溶處理后為單相奧氏體，使用過程中組織穩定。卓伊實業主要產品是冷軋薄板，也可以供應棒材、環件、絲材和管材等變形產品。產要用于800℃以下工作的渦輪發動機燃燒室部件和在1100℃以下要求抗氧化但承受載荷很小的其他高溫部件。 GH3030具有較強熱加工及冷加工性能，用于制作各種化工設備及配套配件。
1.1、材料牌號
GH3030（GH30）
1.2、相近牌號
ЗИ435,XH78T(俄羅斯）
1.3、材料的技術標準
GJB 1952-1994《航空用高溫合金冷軋薄板規范》
GJB 2297-1995《航空用高溫合金冷拔（軋）無縫管規范》
GJB 2611-1996《航空用高溫合金冷拉棒材規范》
GJB 2612-1996《航空用高溫合金冷拉絲材規范》
GJB 3020-1997《航空用高溫合金環坯規范》
GJB 3317-1998《航空用高溫合金熱軋板規范》
GJB 3318-1998《航空用高溫合金冷軋帶材規范》
GJB 3165-1998《航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規范》
GJB 3167-1998《冷鐓用高溫合金冷拉絲材規范》
GB/T 15062-1994 《一般用高溫合金管》
1.4、化學成分
表1-1
|
C |
Cr |
Ni |
Ti |
Al |
Fe |
Mn |
Si |
P |
S |
|
≤0.12 |
19.0～22.0 |
余量 |
0.15～0.35 |
≤0.15 |
≤1.5 |
≤0.7 |
≤0.8 |
≤0.03 |
≤0.02 |
注：1.棒材和環坯標準規定，Cu≤0.20%。
2.熱軋板、冷軋板、冷軋帶、管材、絲材和冷鐓用冷拉絲材標準規定，Fe≤1.00%,P≤0.015%,S≤0.010%,Pb≤0.001%,Cu≤0.007%。
1.5、熱處理制度
固溶溫度為980～1020℃,冷卻方式對熱軋板、冷軋薄板和環坯勻為空冷，冷鐓用絲材和冷拉棒材為水冷或空冷，管材為水冷。
1.6、品種規格與供應狀態
可生產各種規格的變形產品，棒材和環坯不經熱處理交貨；熱軋板和冷軋薄板及管材經固溶和酸洗后供應；焊絲于冷拉狀態、固溶和酸洗狀態或半硬態成盤狀交貨；冷鐓用絲材于固溶、酸洗狀態成盤狀或直條狀、固溶直條狀磨光或冷拉狀態交貨；管材于固溶、酸洗狀態交貨；冷拉棒以退火、退火加酸洗、退火加磨光或冷拉狀態交貨。
1.7、熔煉與鑄造工藝
上海卓伊采用電弧爐熔煉或電弧爐熔煉加電渣重熔或真空電弧重熔，非真空感應爐加電渣熔或真空電弧爐重熔或真空雙聯工藝。
1.8、應用概況與特殊要求
該合金已在航空發動機上經過了長期使用考驗，主要用于燃燒室和加力燃燒室零部件以及機匣安裝邊等零部件。
二、物理及化學性能
2.1、熱性能
2.1.1、熔化溫度范圍 1374～1420℃
2.1.2、熱導率
表2-1
|
θ/℃ |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
λ/（W/（m·C）） |
15.1 |
16.3 |
18.0 |
19.3 |
20.9 |
22.2 |
23.4 |
25.1 |
26.4 |
2.1.3、比熱容
表2-2
|
θ/℃ |
150 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
|
c/(J/(kg.K)) |
565.2 |
598.7 |
674.1 |
741.1 |
820.6 |
971.3 |
2.1.4、線膨脹系數
表2-3
|
θ/℃ |
20～100 |
20～200 |
20～300 |
20～400 |
20～500 |
20～600 |
20～700 |
20～800 |
20～900 |
|
α/10-6C-1 |
12.8 |
13.5 |
14.3 |
15.0 |
15.5 |
16.1 |
17.0 |
17.5 |
18.0 |
2.1.5、黑度
表2-4
|
θ/℃ |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
黑度① |
0.17 |
0.17 |
0.18 |
0.18 |
0.19 |
0.27 |
0.51 |
0.52 |
0.53 |
①為全輻射黑度（空氣中試驗）
2.2、密度
ρ=8.4g/cm3
2.3、電性能
不同溫度的電阻率
表2-5
|
θ/℃ |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
|
ρ/(10-6Ω.m) |
1.090 |
1.099 |
1.108 |
1.117 |
1.127 |
1.153 |
1.135 |
1.126 |
1.123 |
2.4、磁性能合金無磁性。
2.5、化學性能
2.5.1、抗氧化性能 在空氣介質中的氧化速率見
表2-6
|
θ/℃ |
900 |
1000 |
1100 |
1200 |
|
氧化速率/(g/(m2.h)) |
0.0535 |
0.1560 |
0.3905 |
0.5810 |
三、金相組織結構
該合金在1000攝氏度固溶處理后為單相奧氏體組織，間有少量TiC和Ti(CN)。
四、工藝性能與要求
1、該合金具有良好的可鍛性能，鍛造加熱溫度1180℃，終鍛900℃。
2、該合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關。
3、熱處理后，零件表面氧化皮可用吹砂或酸洗方法清除。