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GH3039高溫合金

GH3039為單相奧氏體型固溶強化合金,在800℃以下具有中等的熱強性和良好的熱疲勞性能,1000℃以下抗氧化性能良好。長期使用組織穩定,還具有良好的冷成形性和焊接性能。適宜于850℃以下長期使用的航空發動機燃燒室和加力燃燒室零部件。該合金可以生產板材、棒材、絲材、管材和鍛件。

名稱:GH3039高溫合金
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GH3039 鎳基變形高溫合金         

中國牌號:GH3039/GH39

俄羅斯牌號:ЭИ602/XH75MБГЮ

 

一、GH3039 概述

    GH3039為單相奧氏體型固溶強化合金,在800℃以下具有中等的熱強性和良好的熱疲勞性能,1000℃以下抗氧化性能良好。長期使用組織穩定,還具有良好的冷成形性和焊接性能。適宜于850℃以下長期使用的航空發動機燃燒室和加力燃燒室零部件。該合金可以生產板材、棒材、絲材、管材和鍛件。

    1.1 GH3039 材料牌號  GH3039(GH39)

    1.2 GH3039 相近牌號  ЭИ602,ХН75МБГЮ(俄羅斯)

    1.3 GH3039 材料的技術標準

    1.4 GH3039 化學成分  見表1-1。 

                                    

表1-1                                        %

C

Cr

Ni

Mo

Al

Ti

Nb

Fe

Mn

Si

P

S

不大于

≤0.08

19.0~22.0

1.80~2.30

0.35~0.75

0.35~0.75

0.90~1.30

3.00

0.40

0.80

0.020

0.012

    注:1.合金中允許有Ce存在。

        2.合金中ω(Cu)=0.20%。                                     

    1.5 GH3039 熱處理制度 熱軋及冷軋板材和帶材固溶處理:1050~1090℃,空冷。棒材及管材固溶處理:1050~1080℃,空冷或水冷。

    1.6 GH3039 品種規格和供應狀態 可以供應各種規格的熱軋板、冷軋板、帶材、棒材、絲材、管材、和鍛件。板材、帶材和管材固溶處理和酸洗后交貨。絲材于冷加工狀態或固溶狀態供應棒材不熱處理交貨。

    1.7 GH3039 熔煉和鑄造工藝 合金采用電弧爐熔煉、電弧爐或非真空感應爐加電渣重熔或真空電弧重熔以及真空感應爐加電渣或真空電弧重熔工藝。

    1.8 GH3039 應用概況與特殊要求 用該合金材制作的航空發動機燃燒室及加力燃燒室零部件,經過長期的生產和使用考驗,使用性能良好。

 

二、GH3039 物理及化學性能

    2.1 GH3039 熱性能

    2.1.1 GH3039 熱導率 見表2-1。

                                                  

表2-1[1]

θ/℃

100

200

300

400

500

600

700

800

900

λ/(W/(m·℃))

13.8

15.5

17.2

18.8

20.5

21.8

23.4

25.1

26.8

    2.1.2 GH3039 比熱容 見表2-2。  

    2.1.3 GH3039 線膨脹系數 見表2-3。                                                                                         

 

 

表2-2[1]

θ/℃

150

200

300

400

500

600

700

800

c/(J/(kg.K))

544

574

636

645

762

779

921

1047

                                                                                                   

表2-3[1]

θ/℃

20~100

20~200

20~300

20~400

20~500

20~600

20~700

20~800

20~900

20~1000

α/10-6℃-1

11.5

12.4

13.2

13.5

13.8

14.3

14.9

15.3

15.8

16.4

    2.2 GH3039密度  ρ=8.3g/cm3。

    2.3 GH3039電性能 室溫電阻率ρ=1.18×10-6Ω·m。

    2.4 GH3039磁性能  合金無磁性。 

    2.5 GH3039化學性能

    2.5.1 GH3039抗氧化性能 

    2.5.1.1 GH3039在空氣介質中經100h試驗后的氧化速率見表2-4。

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    2.5.1.2 GH3039合金在高溫下長期工作時,有產生沿晶界氧化的傾向。在900~1100℃暴露100h后的沿晶氧化深度見表2-5。

     2.5.1.3 GH3039合金在高溫下100h內的氧化增重見圖2-1。
                          表2-4[2]

θ/℃

900

1000

1100

1200

氧化速率/(g/(m2· h))

0.074

0.251

0.535

1.061

                      表2-5[2]

θ/℃

900

1000

1100

沿晶界氧化深度/mm

0.020

0.052

0.068

 

                  三、GH3039力學性能

   GH3039技術標準規定的力學性能見表3-1。

                                                                                                  

表3-1

標準號

 

品種

室溫拉伸性能

800℃拉伸性能

σb/MPa

δ5/%

φ/%

σb/MPa

δ5/%

φ/%

GJB 1952-1994

冷軋板

735

40

-

245

40

-

GJB 2297-1995

航空用管

685①

40①

-

245

40

-

GJB 3165-1998

棒材

735

40

-

245

40

40

GJB 3317-1998

熱軋板

735

40

45

245

40

50

GJB 3318-1998

冷軋帶

735②

40①

-

-

-

-

GB/T 15062-1994

一般用管

635

35

-

-

-

-

注:①外徑>30mm,壁厚>3.0mm管材室溫σb≥635MPa,δ5≥30%。

    ②δ≤0.25mm帶材的室溫σb≥660MPa,δ5實測。


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