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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)]相進行時效強化的鎳基高溫合金,在980℃以下具有良好的耐腐蝕和抗氧化性能,800℃以下具有較高的強度,540℃以下具有較好的耐松弛性能,同時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動機在800℃以下工作并要求強度較高的耐腐蝕的環形件、結構件和螺栓等零件、在540℃以下工作的具有中等或較低應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渦輪葉片等零件??晒钠贩N有板材、帶材、棒材、鍛件、環形件、絲材和管材。

名稱:GH4145鎳基變形高溫合金
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中國牌號:GH145/GH4145

 

美國牌號:InconelX-750

 

德國牌號:NiCr15Fe7TiAl

 

法國牌號:NC15FeTNbA

 

日本牌號:NCF750

 

一、GH145(GH4145) 概述

     GH145合金主要是以γ′[Ni3(Al、Ti、Nb)]相進行時效強化的鎳基高溫合金,在980℃以下具有良好的耐腐蝕和抗氧化性能,800℃以下具有較高的強度,540℃以下具有較好的耐松弛性能,同時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動機在800℃以下工作并要求強度較高的耐腐蝕的環形件、結構件和螺栓等零件、在540℃以下工作的具有中等或較低應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渦輪葉片等零件??晒钠贩N有板材、帶材、棒材、鍛件、環形件、絲材和管材。

 

    1.1 GH145(GH4145) 材料牌號  GH145(GH4145)

 

    1.2 GH145(GH4145) 相近牌號 Inconel X-750(美國),NiCr15Fe7TiAl(德 國),NC15FeTNbA(法國),NCF750 (日本)

 

    1.3 GH145(GH4145) 材料的技術標準

 

    1.4 GH145(GH4145) 化學成分  見表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、管材供應狀態的固溶熱處理制度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。

 

    焊接件消除應力退火:900℃,保濕2h。

 

    消除應力退火:885℃±15℃,24h,空冷。

 

    1.6 GH145(GH4145) 品種規格與供應狀態 可以供應各種規格的棒材、鍛件、環形件、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。

 

    棒材、鍛件和環形件可于鍛態或熱軋狀態供應;也可于鍛后固溶處理供應;棒材可于固溶后磨光或車光供應,當訂單有要求時,可于冷拉狀態就位。

 

    管材于固溶處理并清除氧化皮后供應。

 

    絲材可于固溶狀態供應;對于標稱直徑或厚度在6.35mm以下的絲材,可固溶后并以50%~65%的冷拉變形供應;標稱直徑或邊長大于6.35mm的絲材,固溶處理后以不小于30%的冷拉變形供應。對于標稱直徑或邊長不大于0.65mm的絲材,根據要求固溶處理后以不小于15%的冷拉變形供應。

 

    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、真空感應加電渣、電渣加真空自耗重熔或真空感應加真空自耗重熔。

 

    1.8 GH145(GH4145) 應用概況與特殊要求 該合金主要用于制造航空發動機工作溫度在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)  熱導率  見表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 見表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℃時的電阻率ρ=1.22×10-6Ω.m[6]。 

 

 

 三、GH145(GH4145)力學性能

 

    GH145(GH4145)技術標準規定的帶材、板材和管材的室溫力學性能見表3-1。



                                                                                       表3-1


品種

規格δ/mm

熱處理制度

σb/MPa

σP0.2/MPa

δ4D/%

φ/%

HRC

帶材

 

交貨狀態

≤930

-

≥18

-

-

交貨狀態+730℃±10℃,8h,爐冷55℃/h或空冷到620℃±10℃,8h,空冷,總時效時間不小于18h

≥1105

-

≥12

-

≥30

板材

≤0.60

交貨狀態

≤930

≤515

≥30

-

-

>0.60

≤930

≤515

≥35

-

-

板材

 

交貨狀態+730℃±10℃,8h,爐冷55℃/h或空冷到620℃±10℃,8h,空冷,總時效時間不小于18h

≥1170

≥795

≥18

-

≥32

管材

 

交貨狀態

≤965

≤550

≥35

-

-

交貨狀態+730℃±10℃,8h,爐冷55℃/h或空冷到620℃±10℃,8h,空冷,總時效時間不小于18h

≥1170

≥790

≥15

-

-

 

    注:交貨狀態為固溶980℃±15℃,保溫適當時間,空冷或快冷,去除氧化皮。

 

    GH145(GH4145)技術標準規定的絲材的室溫力學性能見表3-2。


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