高溫合金GH/NS
交期：30天
描述：GH4033是Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金，以加入鋁、鈦元素形成沉淀強化相，使用溫度小于700°C。合金在700°C~750°C具有足夠的高溫強度，在900°C以下具有良好的抗氧化性能。合金的冷、熱 加工性能良好。適于制作750°C以下工作的渦輪葉片及700°C以下工作的渦輪盤等零件。主要產品有熱軋和鍛制棒材、冷拉棒材、冷軋板、冷拉絲、鍛制圓餅、渦輪工作葉片和盤（環）件等。
規格：板，棒，帶，線，管，可定制
GH4033高溫合金
1合金介紹
1.1 概述
GH4033是Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金，以加入鋁、鈦元素形成沉淀強化相，使用溫度小于700°C。合金在700°C~750°C具有足夠的高溫強度，在900°C以下具有良好的抗氧化性能。合金的冷、熱 加工性能良好。適于制作750°C以下工作的渦輪葉片及700°C以下工作的渦輪盤等零件。主要產品有熱軋和鍛制棒材、冷拉棒材、冷軋板、冷拉絲、鍛制圓餅、渦輪工作葉片和盤（環）件等。
1. 2 應用概況及特性
該合金已用于制作航空發動機渦輪工作葉片、渦輪盤及其他高溫承力部件。
合金在熱軋及鍛造時形成晶粒不均勻及粗晶的傾向較大，易產生粗晶廢品。此外，應嚴格控制生產工藝，避免出現700°C拉伸塑性下降的現象。
1.3 材料牌號
GH4033（GH33）。
1.4 相近牌號
3ri437B、*H77TIOP（俄）。
1.5材料技術標準
GB/T14992高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號
GB/T14993轉動部件用高溫合金熱軋棒材
GB/T14994高溫合金冷拉棒材
GB/T14997高溫合金鍛制圓餅
GB/T14998高溫合金環件毛坯
GJB 1953A航空發動機轉動件用高溫合金熱軋棒材規范
GJB 2611A航空用高溫合金冷拉棒材規范
GJB 2612A焊接用高溫合金冷拉絲材規范
GJB 3020A航空用高溫合金環坯規范
GJB 3165A航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規范
GJB 3782A航空用高溫合金鍛制圓餅規范
GJB 5301航空用高溫合金環形件規范
HB 5198航空葉片用變形高溫合金棒材
HB/Z 140航空用高溫合金熱處理工藝
YB/T 5245普通承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材
QJ/DT01. 63000 GH4033合金冷軋薄板技術條件
1. 6 熔煉工藝
釆用電弧爐、或電弧爐+電渣重熔、或電弧爐+真空電弧爐重熔、或電孤爐+真空自耗、或非真空感應爐+ 電渣重熔、或真空感應爐+電渣重熔、或真空感應爐+真空自耗、或真空感應爐+真空電弧爐重熔熔煉工藝。
1.7 化學成分
摘自 GB/T 14992,雜質元素分析有區別的摘自 GB/T 14994,GB/T 14997、GB/T 14998、GJB 1953A、 GJB 2611A、GJB 302A.GJB 3165A、GJB 3782A.GJB 5301 和 HB 5198,見表。
表11
元素 | C | Cr | Ni | Al | Ti | Fe |
質量分數/% | 0.03 ?0.08 | 19. 0?22. 0 | 余 | 0. 60—1. 00 | 2. 40?2. 80 | ≤1. 00 |
元素 | B | Ce | Mn | Si | P | S |
質量分數/% | ≤0.010 | ≤0. 020 | ≤0. 40 | ≤0. 65 | ≤0. 015 | ≤0. 007 |
元素 | Cu① | Pb① | Bi① | Sn① | Sb① | As① |
質量分數/% | ≤0.07 | ≤0.0010 | ≤0.0010 | ≤0. 0012 | ≤0.0025 | ≤0. 0025 |
① GB/T 14994,GB/T 14997.GB/T 14998.GJB 1953A.GJB 2611A.GJB 3020A.GJB 3165A.GJB 3782A.GJB 5301 和HB 5198規定檢驗的雜質元素。 | ||||||
1.8 熱處理制度
摘自HB/Z 140、GJB 5301和QJ/DT 01. 63000,各品種的標準熱處理制度為：
航空轉動件用熱軋棒材,1080°C± 10°C *8h/AC+700°C + 10°C * 16H/AC.HB 321 ?255；
冷拉棒材，1080°C ± 10°C *8h/AC+700°C 土 10°C * 16h/AC；
環坯和鍛制圓餅,1080°C *8h/AC+750°C *16h/AC,HB 321 ?255；
熱軋和鍛制棒材：
制度 I ：1080°C ± 10°C *8h/AC + 750°C±IOC *16h/AC,HB 321 ?255；
制度 II : 1080°C + 10°C *8h/AC + 700°C + 10°C * 16h/AC, HB 311 ?255；
鍛件：
制度I：(1070?1090)°C*(8?8.5)h/AC+(690?710)°C*(16?16.5)h/AC,HB 311 ?255；
制度 II ：(1070~1090)°C*(8~8.5)h/AC+(740~760)°C*(16—16. 5)h/AC,HB 321—255；
冷軋薄板，交貨狀態+ 750°C±10°C*4h/ACo
1. 9 品種規格與供應狀態
摘自 GB/T 14993,GB/T 14994、GB/T 14997,GB/T 14998、GJB 1953A、GJB 2611A、GJB 3020A、 GJB 3165A、GJB 3782A、GJB 5301、HB 5198、YB/T 5245 和 QJ/DT 01. 63000。
1.9. 1主要規格
D20mm~300mm熱軋和鍛制棒材；冷拉棒材包括:d8mm?45mm圓棒,a8mm~30mm方棒,d(內切圓直 徑)8mm?36mm的六角棒材，D≤600mm、h60mm~ 150mm鍛制圓餅；外徑200mm?800mm、內徑50mm~ 600mm、厚度 60mm?250mm 環坯;d0. 5mm~4mm；焊絲:<50. 2mm?10mm 冷軋薄板。
1.9.2供應狀態
轉動件用熱軋棒以軋態，且表面全部磨光或車光后供應；冷拉棒以固溶+酸洗、或冷拉狀態供應；普通承力件用熱軋和鍛制棒材一般不經熱處理供應，也可經磨光或車光后供應；冷軋薄板經固溶+酸洗+矯正 +切邊后供應；環坯不經熱處理，可經車光后供應；圓餅以鍛態+磨表面后供應；焊絲以硬態、或半硬態、或 固溶+酸洗、或光亮固溶處理后成盤供應，也可以直條狀供應。
2.0物理、彈性和化學性能
2. 1 熔化溫度范圍
2.2 相變點
2.3 熱導率(表2-1)
2.4 電阻率
θ/°C | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
λ/[W/(m? °C)] | 11. 30 | 12.97 | 14. 64 | 16. 32 | 17. 99 |
θ/°C | 600 | 700 | 800 | 900 | — |
λ/[W/(m? °C)] | 20.08 | 22. 59 | 25. 11 | 27. 62 | 一 |
2.5 熱擴散率
2. 6 比熱容（表2-2）
2.7 線膨脹系數（表2-3）
2.8 密度8. 20g/cm3
2. 9 磁性能：合金無磁性。
2. 10 彈性性能（表2-4）
表2-2
θ/°C | 100 | 200 | 300 | 400 |
C/[J/(kg ? °C)] | 439. 6 | 460. 5 | 502. 4 | 544. 3 |
θ/°C | 500 | 600 | 700 | 800 |
C/[J/(kg ?°C)] | 565. 2 | 586. 2 | 628.0 | 669. 9 |
表 2-3
θ/°C | 20?100 20?200 20?300 20?400 | 20 ?500 | |||
11. 56 | 12. 30 | 13. 17 | 13. 79 | 14. 52 | |
θ/°C | 20?600 20?700 20?800 20?900 | — | |||
15.07 15. 62 | 16. 30 | 17. 15 | 一 | ||
表 2-4
θ/°C 20 100 200 | 300 400 500 600 700 | 800 | 900 | ||
ED/GPa 221 217 212 | 205 198 192 184 177 | 167 | 160 | ||
E/GPa 206 | 159 150 | 127 | — | ||
2. 11 化學性能
2. 11. 1 抗氧化性能
合金在空氣介質中，不同溫度和時間的氧化速率見表2-5。
2. 11.2 耐腐蝕性能
3力學性能
表2-5
在以下時間，氧化速率/Cg/（m2 - h）J | ||||
θ/°C | 25h | 50h 75h | 75h | 100h |
800 | 0. 086 064 | 0.051 | 0.045 | |
900 | 0.212 | 0. 171 | 3. 133 | 0. 118 |
1000 | 0. 732 | 0. 491 | 0. 376 | 0. 299 |
3. 1 供貨技術標準
3. 1. 1技術標準規定的性能（表3-1）
表3-1
標準號 | 品種/mm | 拉伸性能 | 室溫性能 | 持久性能 | ||||||||
θ/°C | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ψ/% | HBS | θ/°C | a/MPa | r/h | ||||
GJB 1953A GB/T 14993 | 航空轉動件用 熱軋棒 | 700 | 685 | — | 15 | 20 | 321?255 | — | 700 | 430 (410) | 60 (80) | |
HB 5198 | 700 | 735 | — | 15 | 20 | 321?255 | — | 700 | 451 (432) | 40 (60) | ||
GJB 3165A① | 航空承力件 用熱軋和 鍛制棒 | D≥50 | 20 | 880 | 590 | 13 | 16 | 321?255 | 23. 5 | 750 | 345 (295) | 50 (100) |
D<50 棒 及扁材 | 700 | 685 | — | 15 | 20 | 311?255 | — | 700 | 430 (412) | 60 (80) | ||
YB/T 5245? | 普通承力件 用熱軋和 鍛制棒 | ＞D55 | 20 | 880 | 590 | 13 | 16 | 321?255 | — | 750 | 295 | 100 |
<D20 棒 及扁材 | 700 | 685 | —— | 15 | 20 | 311?255 | —— | 700 | 430 (412) | 60 (80) | ||
GJB 2611A GB/T 14994 | 冷拉棒 | 700 | 685 | —— | 15 | 20 | —— | — | 700 | 430 (410) | 60 (80) | |
續表3-1
標準號 | 品種/mm | 拉伸性能 | 室溫性能 | 持久性能③ | |||||||
θ/°C | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ψ/% | HBS | θ/°C | a/MPa | r/h | |||
≥ | ≥ | ≥ | |||||||||
GB/T 14997 GB/T 14998 GJB 3020A GJB 3782A | 鍛制圓餅 環件毛坯 | 20 | 885 (805) | 590 | 13 (10) | 16 (13) | 321?255 | 23. 5 | 750 | 295 (345) | 100 (50) |
GJB 5301 | 環形件 | 20 | 805 | 590 | 10 | 13 | 321?255 | 23. 5 | 750 | 295 | 100 |
345 | 50 | ||||||||||
QJ/DT01. 63000 | 冷軋薄板 | 20 | 885 | — | 13 | — | — | 一 | 750 | 324 | 23 |
700 | 685 | — | 13 | — | — | 一 | |||||
d≥50mm棒材釆用制度I處理；D<50mm棒材釆用制度II處理。 d>55mm棒材釆用制度I處理；D<20mm棒材及扁材釆用制度II處理。 持久性能初次檢驗不合格時，按括號內指標重新檢驗，試樣不加倍。 如因鍛造工藝不當，導致性能不合格時，其室溫拉伸性能應符合括號內指標要求，其余性能與熔檢料要求相同。 | |||||||||||
注：所有品種檢驗試樣均經標準熱處理。 | |||||||||||
3. 1. 2生產檢驗數據、基值和設計許用值（表3-2、表3-3和表3-4） 表 3-2[5]
冶煉工藝 | 取樣 | 熱處理 | 樣本大小 n | 室溫AKu/(kJ/m2) | |||
* | S | 最大值 | 最小值 | ||||
電弧爐+電渣重熔 | 轉動件用熱軋棒 | 標準熱處理 | 100 | 688 | 155 | 978 | 339 |
表 3-3
取樣/ mm | 熱處理 | θ/°C | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | 樣本大小 n | ||||||
S | —3 a | A | B | * | S | * | S | * | ||||
d26?D35 熱軋棒 | 制度II | 20 | — | 945 | 970 | 995 | 1088 | — | 30 | — | 28 | 一 |
600 | 一 | 820 | 840 | 860 | 971 | — | 32 | 一 | 39 | — | ||
700 | 685 | 730 | 750 | 770 | 804 | 15 | 23 | 20 | 26 | 128 | ||
750 | 一 | 625 | 640 | 660 | 740 | 一 | 23 | 一 | 27 | — | ||
800 | — | 505 | 520 | 535 | 605 | — | 28 | — | 38 | 一 | ||
表 3-4
取樣 | 室溫拉伸項目 | S | ~3A | A | B | * | 5 | 爐批數 | 樣本大小〃 |
圓餅鍛件 弦向 標準熱處理 | σb/MPa | 885 | 995 | 1025 | 1060 | 1114 | 34. 6 | 123 | 123 |
σp0.2 /MPa | 590 | 650 | 670 | 690 | 724 | 21. 1 | 123 | 123 | |
δ5/% | 13 | — | 一 | — | 22 | 5. 0 | 123 | 123 | |
ψ/% | 16 | — | 一 | — | 24 | 4.8 | 123 | 123 |
3.2力學性能
3. 2. 1 硬度
149爐材料經標準熱處理后，室溫硬度統計平 均值為HBS 285。
3. 2.2 沖擊性能
3. 2. 2. 1棒材和90mm方坯經不同冶煉工藝，不同 溫度的沖擊功見表3-5。
3.2. 2.2棒材和90mm方坯經不同長期時效，室溫沖擊功見表3-6。
3. 2. 2.3熱軋棒不同溫度的沖擊韌性見圖3-1。
3. 2. 2.4 熱軋棒經650°C和700°C長期時效后，室溫沖擊韌性見圖3-2。
3.2.3 壓縮性能
3.2.4扭轉性能
表3-5
取樣/ mm | θ/°C | 經以下冶煉工藝.Aku/J | ||
電孤爐+電渣 | 電弧爐 | 電弧爐+自耗 | ||
d20 ?。55 棒材 制度II | 20 | 54 | 44 | 56 |
600 | 77 | 69 | — | |
650 | — | — | 一 | |
700 | 75 | 72 | 56 | |
750 | 83 | 82 | — | |
800 | 109 | 88 | 一 | |
850 | 131 | — | — | |
90方坯 制度I | 20 | 39 | — | — |
700 | 47 | — | — | |
3. 2.5 剪切強度
取樣/mm | 時效規范 | 經以下冶煉工藝，室溫Aku/J | 取樣/mm | 時效規范 | 經以下冶煉工藝，室溫Aku/J | ||||
θ/°C | T/h | 電弧爐+電渣 | 電弧爐+自耗 | θ/°C | t/h | 電弧爐+電渣 | 電弧爐 | ||
d20 ?d55 棒材 制度II | 一 | 一 | 43. 9 | 56.4 | 90方坯 制度I | — | — | 80.0 | |
650 | 100 | 27. 8 | 30. 0 | 650 | 100 | — | 40. 0 | ||
400 | 24. 3 | 27. 8 | 200 | — | 34. 5 | ||||
800 | 22. 3 | 20.8 | 500 | — | 36.8 | ||||
1200 | 24. 3 | 24. 7 | 1000 | — | 40. 0 | ||||
700 | 100 | 31.0 | 23.5 | — | 一 | 41. 9 | — | ||
400 | 41.2 | 45. 9 | 700 | 100 | 28. 6 | — | |||
800 | 32.9 | 42. 7 | 400 | 36. 0 | 一 | ||||
1200 | 36. 5 | 36. 5 | 800 | 29.4 | — | ||||
— | 一 | 1200 | 26. 7 | — | |||||
3.2.6拉伸性能
3. 2. 6. 1熱軋棒不同溫度的拉伸性能見表3-7和圖3-3。
3. 2. 6. 2棒材和90mm方坯經不同冶煉工 藝，不同溫度的拉伸性能見表3-8。
3. 2.6.3 棒材和90mm方坯經650°C和700°C 長期時效，不同溫度的拉伸性能見表3-9和 表 3-10。
取樣 | θ/°C | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ψ/% |
20 | 930—1080 | 610?685 | 15 ?30 | 15 ?30 | |
轉動件用 | 600 | 835?930 | 570?635 | 20 ?30 | 25~40 |
熱軋棒 | 700 | 785?880 | 540 — 610 | 15 ?30 | 20 ?30 |
標準 | 750 | 635?735 | — | 10 ?20 | 15 ?30 |
熱處理 | 800 | 490?590 | 410?470 | 12 ?20 | 20 ?45 |
850 | 360?440 | 295?345 | 12 ?25 | 30 ?60 |
3. 2.6. 4 熱軋棒經650°C和700°C不同時間長 期時效,700°C的拉伸性能曲線見圖3-4。
3.2. 6.5熱軋棒不同溫度在屈服點前的拉伸曲線見圖3-5,從屈服點至斷裂的拉伸曲線見圖3-6,從屈服 點至斷裂的真實應力拉伸曲線見圖3-7.
表 3-8-101
取樣/ mm | θ/°C | 電弧爐+電渣 | 電弧爐 | 電孤爐+自耗 | |||||||||
σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ψ/% | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ψ/% | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ψ/% | ||
d20? d55 棒材 制度II | 20 | 1115 | 705 | 29 | 25 | 1125 | 700 | 29 | 26 | 1050 | 660 | 24 | 21 |
500 | — | 一 | 一 | 一 | 960 | 610 | 36 | 40 | 900 | 590 | 40 | 40 | |
600 | 1020 | 635 | 33 | 37 | 950 | 610 | 32 | 41 | 990 | 620 | 35 | 40 | |
650 | 920 | 625 | 23 | 25 | 930 | 630 | 29 | 33 | 910 | 600 | 28 | 33 | |
700 | 840 | 615 | 19 | 21 | 840 | 590 | 24 | 28 | 810 | 580 | 22 | 28 | |
750 | 740 | 560 | 19 | 23 | 715 | 540 | 14 | 21 | 680 | 510 | 18 | 22 | |
800 | 605 | 510 | 20 | 25 | 605 | 550 | 25 | 32 | 560 | 450 | 26 | 34 | |
850 | 440 | 360 | 38 | 64 | 440 | 一 | 24 | 40 | |||||
900 | 235 | 235 | 39 | 75 | 280 | 280 | 46 | 61 | 165 | 170 | 57 | 93 | |
90方坯 制度I | 20 | 1125 | 765 | 23 | 23 | 一 | |||||||
600 | 980 | 635 | 29 | 35 | — | ||||||||
700 | 850 | 615 | 26 | 34 | 一 | 一 | 一 | — | 一 | — | — | — | |
750 | 800 | 625 | 16 | 21 | — | — | — | 一 | — | — | — | — | |
800 | 675 | 645 | 20 | 27 | 一 | ||||||||
表 3-9
取樣/mm | 時效規范 | θ/°C | 電弧爐+電渣 | 電弧爐+自耗 | |||||||
θ/°C | t/h | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ψ/% | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ψ/% | ||
D20?D55 棒材 制度II | — | — | 700 | 860 | 625 | 23. 0 | 19. 5 | 820 | 590 | 25.0 | 28.0 |
650 | 100 | 880 | 655 | 19. 5 | 18. 5 | 850 | 590 | 24.0 | 23. 0 | ||
400 | 880 | 640 | 22. 0 | 20. 5 | 830 | 600 | 21.0 | 21.5 | |||
800 | 910 | 680 | 24. 0 | 25.0 | 860 | 610 | 34.5 | 28.5 | |||
1200 | 905 | 665 | 23.5 | 26. 5 | 870 | 590 | 25. 5 | 33. 5 | |||
700 | 100 | 870 | 640 | 20.8 | 19. 3 | 800 | 600 | 28. 0 | 21. 5 | ||
400 | 785 | 610 | 26. 8 | 28. 5 | 865 | 600 | 31. 5 | 30. 0 | |||
800 | 855 | 615 | 30. 0 | 29. 0 | 820 | 570 | 27. 0 | 33. 5 | |||
1200 | 840 | 610 | 28. 8 | 33. 0 | 800 | 590 | 25.0 | 33. 0 | |||
表3-10
取樣/mm | 時效規范 | θ/°C | 電孤爐+電渣 | 電弧爐 | |||||||
θ/°C | t/h | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ψ/% | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ψ/% | ||
90方坯 制度I | 650 | 100 | 400 | — | — | — | — | 1025 | 670 | 36. 7 | 27.8 |
200 | 一 | — | — | 一 | 1010 | 635 | 39. 4 | 27. 9 | |||
500 | — | — | — | 一 | 1010 | 650 | 39. 5 | 27.8 | |||
1000 | — | — | — | — | 1050 | 645 | 37. 8 | 26. 2 | |||
— | — | 20 | 1165 | 740 | 27.0 | 23. 5 | — | — | — | 一 | |
700 | 100 | 1185 | 765 | 22.5 | 23. 5 | — | 一 | — | — | ||
400 | 1215 | 755 | 28.5 | 22.5 | — | — | — | — | |||
800 | 1200 | 780 | 25. 5 | 25.5 | — | 一 | — | — | |||
1200 | 1200 | 745 | 27. 0 | 27. 5 | — | 一 | — | — | |||
圖3-3熱軋棒經不同熔煉工藝，不同溫度的拉伸性能曲線⑸
圖3-4熱軋棒經不同長期時效,700°C的拉伸性能曲線⑸
圖3-5熱軋棒不同溫度在屈服點前的拉伸曲線
圖3-6 熱軋棒不同溫度從屈服點至斷裂的拉伸曲線
3.3 持久和蠕變性能
3.3.1持久性能
3.3. 1.1熱軋棒不同溫度的持久極限見 表 3-11。
3.3. 1.2棒材和板材交貨狀態的秒計持久極 限見表3-12。
3. 3. 1. 3 棒材和90mm方坯經不同熔煉工藝， 不同溫度光滑和缺口持久性能見表3-13。
3.3. 1.4熱軋棒不同溫度的持久應力-壽命曲 線見圖3-8,持久熱強參數綜合曲線見圖3-9.
3.3. 1.5 熱軋棒經650°C和700°C長期時效，700°C、432MPa的持久性能見表3-14。
3-11
取樣 | θ/°C | σt/h/MPa | |||||
σ100 | σ200 | σ500 | σ1000 | σ2000 | σ10000 | ||
轉動件用 熱軋棒 標準熱處理 | 600 | 686 | 647 | 637 | 588 | 539 | 450 |
650 | 588 | 569 | 510 | 470 | 440 | 350 | |
700 | 441 | 422 | 343 | 314 | 294 | 180 | |
750 | 294 | 284 | 230 | 200 | 170 | 110 | |
800 | 245 | 170 | 147 | 118 | 98 | — | |
表 3-12
取樣 | θ/°C | σt/h/MPa | ||||
σ10 | σ60 | σ120 | σ180 | σ300 | ||
棒材 交貨狀態 20°C，σb= 1155MPa | 700 | 1010 | 950 | 940 | 930 | 920 |
800 | 775 | 725 | 690 | 660 | 620 | |
900 | 450 | 405 | 370 | 350 | 320 | |
1000 | 205 | 135 | 115 | 105 | 95 | |
板材 交貨狀態 20°C,σb = 665MPa | 800 | 505 | 475 | 460 | 450 | 430 |
900 | 295 | 255 | 235 | 220 | 210 | |
1000 | 150 | 110 | 95 | 85 | 75 | |
取樣/mm | θ/°C | 電弧爐 | 電弧爐+電渣 | 非真空感應爐+電渣 | ||||||||
σ/MPa | t/h | δ5/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | rt/h | σ/MPa | t/h | δ5/% | rt/h | ||
d26熱軋棒 制度II | 600 | 686 | 78 | 13 | 685 | 116 | 7 | 260 | 686 | 87 | 9 | 546 |
650 | — | — | — | 559 | 159 | 3 | — | — | — | 一 | — | |
700 | 432 | 128 | 10 | 430 | 137 | 4 | 268 | 432 | 87 | 15 | 483 | |
750 | 314 | 99 | 4 | 310 | 201 | 3 | 397 | 314 | 81 | 19 | 345 | |
800 | 206 | 97 | 5 | 195 | 192 | 5 | 267 | 196 | 82 | 21 | 549 | |
表 3-13
續表3-13
取樣/mm | θ/°C | 電弧爐 | 電弧爐+電渣 | 非真空感應爐+電渣 | ||||||||
σ/MPa | t/h | δ5/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | rt/h | σ/MPa | t/h | δ5/% | rt/h | ||
90方坯 制度I | 600 | — | — | 685 | 115 | — | 256 | 一 | — | 一 | — | |
700 | — | — | 一 | 430 | — | 一 | 223 | — | — | — | — | |
750 | 一 | — | — | 310 | 201 | — | >180 | 一 | — | 一 | — | |
800 | — | 一 | — | 195 | 192 | — | 一 | — | 一 | — | ||
熱軋棒和90mm方坯經不同熔煉工藝，700°C、100h的蠕變性能見表3-15,不同溫度的蠕變極限棒材和板材交貨狀態、不同溫度的秒計蠕變極限見表3-27。
熱軋棒700°C 100h蠕變應力與穩態蠕變速率間的關系見圖3-10,不同溫度和應力的蠕變曲線見圖3-11?圖3-15。
表 3-15
冶煉工藝 | 取樣/mm | 700°C、100h的蠕變性能 | ||||
σ/MPa | ||||||
電弧爐 | d26熱軋棒 制度II | 295 | 0.1973 | 0.1732 | 0.0241 | — |
電弧爐+電渣 | 0.1990 | 0.1465 | 0.0525 | — | ||
非真空感應爐+電渣 | 0.2614 | 0. 1721 | 0.0893 | — | ||
非真空感應爐+電渣 | 340 | 0. 4020 | 0.1962 | 0.2058 | — | |
370 | 0. 5576 | 0. 2575 | 0.3001 | — | ||
電弧爐+電渣 | 90方坯.制度I | 295 | 0.2035 | — | 0.043 | — |
表3-16
取樣 | θ/°C | 100h σ/MPa | 500h,σ/MPa | |
轉動件用熱軋棒 標準熱處理 | 600 | 569 | — | — |
650 | 451 | 284 | — | |
700 | 392 | 255 | 255 | |
750 | 245 | 186 | — | |
800 | 167 | 147 | 108 | |
表3-17
取樣 | θ/°C | 在以下時間、 0.5%σ/MPa | 在以下時間、 l%,σ/MPa | ||||||||
10s | 60s | 120s | 180s | 300s | 10s | 60s | 120s | 180s | 300s | ||
棒材 交貨狀態 20℃，σb= 1155MPa | 800 | 一 | 505 | 475 | 455 | — | 一 | 530 | 510 | 490 | 470 |
900 | 285 | 225 | 190 | 180 | 175 | 295 | 245 | 205 | 200 | 190 | |
1000 | 95 | 70 | 55 | 50 | 40 | 100 | 80 | 65 | 60 | 50 | |
板材 交貨狀態 20°C , σb= 665MPa | 800 | 430 | 365 | 345 | 335 | 320 | 445 | 395 | 370 | 355 | 340 |
900 | 190 | 150 | 140 | 130 | 125 | 195 | 165 | 150 | 140 | 130 | |
表3-18
取樣/mm | 熔煉工藝 | θ/°C | Nf /周 | ||
d26熱軋棒 制度II | 電弧爐 | 700 | > | 412 | 255 |
電弧爐+電渣 | 412 | 245 | |||
電弧爐+真空電弧爐 | 402 | 245 | |||
非真空感應爐+電渣 | 412 | 265 | |||
真空感應爐+電渣 | 412 | 265 | |||
90方坯.制度I | 電弧爐+電渣 | 700 | 382 | 225 | |
注：試樣工作部分d7. 5mm；表面粗糙度＞0. 08~0. 16Mm. | |||||
表 3-19
取樣 | θ/°C | 在以下N/周 | 在以下N/周 | ||||||
轉動件用 熱軋棒 標準熱處理 | 20 | — | 一 | 353 | 333 | 一 | 260 | 216 | 196 |
600 | — | 360 | 353 | 333 | 230 | — | 255 | 245 | |
700 | 480 | 410 | 353 | 333 | 294 | — | 206 | 196 | |
800 | 390 | 330 | 270 | — | 230 | 220 | 235 | — | |
900 | — | 205 | 150 | — | 105 | — | 一 | — | |
① 缺 口半徑 r=0. 75mm,K, = 1.89。 | |||||||||
3.7 松弛性能
3.7. 1熱軋棒不同溫度扭轉試驗的應力松弛曲線 見圖3-17。
3.7. 2熱軋棒不同溫度拉伸試驗的應力松弛曲線 見圖3-18。
4工藝性能與要求
4. 1 成形工藝與性能
4.1. 1鑄錠鍛造開坯加熱溫度1120°C~1140°C，終鍛溫度不低于950°C ；軋制加熱溫度1140°C~1160°C , 終軋溫度不低于980°C。終軋溫度對晶粒度合格率的影響見圖4-1。高溫快速拉伸塑性圖見圖4-2。
4. 1. 2 模鍛葉片時，先在800°C - 850°C預熱 0.5h?5h,然后轉入高溫爐加熱，加熱溫度1120°C, 加熱時間不大于1. 5h,終鍛溫度不低于980°C ,一火允許變形量20%?60%。葉片毛坯單邊加工余量0. 8mm~l. 0mm,當模鍛和熟處理均在空氣介質中加熱時，單邊加工余量應不小于1.2mm。
4.2工藝性能
4.3焊接性能
合金在固溶狀態可以進行氯弧焊，焊后應及時 處理以消除焊接應力。
4. 4 零件熱處理工藝
成品零件消除應力退火：氯氣中850°C*2h/- 600°/AC+ 空氣中 700°C*8h/ACo
4. 5 表面處理工藝
機械加工后的零件需進行電解拋光，機械拋光 最后的拋光磨痕要與葉片長度方向一致。
4. 6 切削加工與磨削性能
無特殊要求。
5組織結構
5. 1 相變溫度
相在500°C~600°C開始析出，析出峰775°C?800°C,在950°C?975°C溶于基體；Cr3C6型碳化物在 650°C開始析出，析出峰800 °C-900 °C,在1050°C溶入基體；Cr7C3型碳化物在1020°C開始析岀，析出峰 1050°C~1080°C，在 1120°C~1150°C溶入基體。
2 時間-溫度-組織轉變曲線
5.3 典型組織
合金棒材經標準熱處理后，晶粒度1?4級。主要析出相有y相,Cr23 C6和Cr7C3型碳化物、一次TiC、Ti(CN)及微量的硼化物(圖5-1 )0 相呈球形彌散分布于晶內，直徑約為200A,w(yz)約占合金的 8.3%,化學組成式近似為(Ni0.88Fe0.n,Cr0.,1)2.8,t(AI0.29Ti0.7l)o在700°C長期時效過程中，y'相補充析出并 長大,1000h后w(y')約占合金的11.8%(圖5-2)；Cr23C6和Cr7C3主要呈小塊狀、少量為針狀分布于晶界 和晶內(圖5-2),w(Cr23C6+Cr7C3)約占合金的0.27%。Cr7C3是一種高溫亞穩定相，在1000 °C以上析 出，時效時轉變為Cr23C6在700°C長期時效過程中CrC6在晶界與TiC、Ti(CN)周圍析出，隨著時效時 間的延長,CrC6的顆粒長大、析出量增多(圖5-3)；合金經應力時效后的組織與無應力時效時基本相同， 只是CrC6,沿晶界聚集長大的速度較快。
參考文獻
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［5］ 大冶鋼廠.GH33鐐基高溫合金［M］. 1981：3-7.
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［10］ 中國金屬學會特殊鋼分會高溫合金學術委員會 編.高溫合金手冊
［11］ 圖譜編寫組.高溫合金金相圖譜
［12］ 陳志興.GH4033
