GH901(GH2901)Incoloy901/Nimonic901/Z8NCDT42/2.4662
GH901(GH2901)奧氏體型時效硬化高溫合金
GH901 熱處理制度
1090℃±10℃,2~3h,水冷或油冷+775℃±5℃,4h,空冷+700~720℃,24h,空冷。
GH901 品種規格與狀態
各種盤形鍛件、軋環件、棒材及其他鍛件。狀態可經熱處理或不經熱處理。
GH901 熔煉與鑄造工藝
合金采用真空感應加真空電弧重熔的雙聯工藝生產,也可采用真空感應加電渣重熔工藝。
GH901 應用概況與特殊要求
該合金在國外廣泛用于航空發動機及地面燃氣渦輪上在650℃以下工作的轉動件和緊固件,使用壽命較長。國內也已在航空發動機上使用,是經過使用考驗的成熟合金。
合金鍛造進,若工藝參數選擇或操作不當時,其性能會顯示明顯的方向性,并可能引起缺口敏感,但只要嚴格工藝,就不會出現此現象。該合金膨脹系數接近鐵素體型熱強合金鋼,使得兩種材料能夠連接面對熱賬沒有特殊規定。
1.1、GH901 材料型號
GH901(GH2901)
1.2、GH901 相近型號
Incoloy901(美國),Nimonic901(英國),Z8NCDT42(法國),2.4662(德國)
1.3、GH901 材料的技術標準
WS9-7029坯-1996《GH901合金軸用棒材》
WS9-7029盤坯-1996《GH901合金轉動件用餅坯》
WS9-7029鍛件-1996《GH901合金盤、軸鍛件》
WS9-7031-1996《GH901合金熱軋和鍛制棒材》
WS9-7031環坯-1996《GH901合金軋環件件用環坯》
WS9-7031環件-1996《GH901合金軋環件》
WS9-7031-1996《GH901合金閃光焊接環形件型材》
1.4、GH901(GH2901) 化學成分
表1-1
C Cr Ni Mo Al Ti Fe B
0.02~0.06 11.0~14.0 40.0~45.0 5.0~6.5 ≤0.30 2.8~3.1 余 0.01~0.02
Mn Si P S Cu Bi Pb Ag
不大于 不大于 不大于 不大于 不大于 不大于 不大于 不大于
0.50 0.40 0.020 0.008 0.20 0.0001 0.001 0.0005
2組織結構
3.1變相溫度
γ相開始溶解溫度約為950℃,η相開始溶解溫度為975℃。
3.2合金組織結構
標準熱處理狀態下合金組織為奧氏體基體上析出球狀的γ相以少量的MC和M3B2等相。γ相彌散分布于晶內,直徑約為14~20mm,約占合金重量的10%~12%,其化學組成近似為(Ni0.95Fe0.03Cr0.02)a(Ti0.85Al0.15)。MC和M2B2相的總量約占合金重量的0.27%~0.35%。
3工藝性能
合金具有良好的熱成型性能。
4.1、鍛造
較大的鋼錠不允許直接冷至室溫,而應熱搬運直接移入鍛造加熱爐,以防止冷卻和再加熱時通過時效溫度區間。鑄錠應鍛成大邊長為205mm方坯,而后快冷及修整。 鍛造時應嚴格控制工藝參數,防止出現粗細晶粒嚴重不均勻(兩者有明顯的界線)現象,保證性能穩定。
4.2 焊接性能
可以進行氬弧焊,采用GH901合金焊絲。
4.3零件熱處理工藝
發動機渦pan熱處理加熱應避免加熱速度過快。
4GH901 物理及化學性能
2.1、GH901 熱性能
2.1.1、GH901 熔化溫度范圍熔點為1℃
2.1.2、GH901 熱導率
表2-1
θ/℃ 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
λ/(W/(m·C)) 12.0 13.5 15.1 16.7 18.2 19.8 21.2 22.8 24.3 25.1
2.1.3、GH901 線膨脹系數
表2-2
θ/℃ 20~100 20~200 20~300 20~400 20~500 20~600 20~700 20~800 20~900
α/10-6C-1 13.5 14.0 14.4 14.9 15.1 15.2 15.5 16.0 16.5
2.1.4、GH901 熱擴散率
表2-3
θ/℃ 20 100 150 250 350 450 550 650 950
Q/(10-6m2/S)) 2.66 2.93 3.00 3.18 3.47 3.73 3.78 4.02 4.11
2.2、GH901 密度
ρ=8.21g/cm3
2.3、GH901 電性阻率
表2-4
θ/℃ 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
p/(10-6Ω.M)) 1.073 1.095 1.132 1.162 1.199 1.229 1.254 1.275 1.309 1.316
2.4、GH901 磁能型
合金無磁性
2.5、GH901 化學性能
2.5.1、GH901 抗yang化性能在空氣介質中試驗100h后的yang化速率
表2-5
θ/℃ 600 700 800 900 1000
yang化速率/(g/(m3·h)) 0.0072 0.0140 0.0522 0.1665 0.2367
2.5.2、GH901耐腐蝕性能合金在溶液中容易產生點耐蝕。
Incoloy9011905年美國生產的蒙乃爾合金,是早的鎳基耐蝕合金,1906年美國開始生產鎳鉻鉬銅耐蝕合金,1920年德國生產鎳鉻鉬耐蝕合金,1941年英國生產鎳鉻鈦合金,1953年前蘇聯生產電真空器件用鎳鎢鈣合金,1958年美國生產電真空器件用鎳鎢鋯合金,中國50年代初期開始生產鎳基耐蝕合金、鎳基測溫材料;60年代初期研制生產電真空器件用鎳合金、鎳基高溫合金等;70年代初期生產合成金剛石用鎳基觸媒合金和鎳鈹彈性合金,基于上述性能特點,且高溫合金的合金化程度較高,又被稱為“超合金",是廣泛應用于航空、航天、石油、化工、艦船的一種重要材料,按基體元素來分,高溫合金又分為鐵基、鎳基、鈷基等高溫合金,鐵基高溫合金使用溫度一般只能達到750~780℃,對于在更高溫度下使用的耐熱部件,則采用鎳基和難熔金屬為基的合金, 鎳基高溫合金在整個高溫合金領域占有特殊重要的地位,它廣泛地用來制造航空噴氣發動機、各種工業燃氣輪機熱端部件。
熱處理工藝分類如下:整體熱處理——退火————包括不、退火和等溫退火、球化退火、去應力退火。整體熱處理——正火————主要是低碳鋼的力學性能,切削加工性。整體熱處理——淬火————淬火介質有鹽水淬,水淬和油淬。整體熱處理——回火————常見的回火工藝有:低溫回火,中溫回火,高溫回火和多次回火等整體熱處理——調質————為了一定的強度和韌性整體熱處理——時效————以合金的硬度、強度或電性磁性等化學熱處理——滲碳————滲碳根據滲劑的態的不同分為固體滲碳、滲碳、氣體滲碳三種。化學熱處理——滲氮————常用的是氣體滲氮和離子滲氮。表面熱處理——火焰淬火——主要技術參數是表面硬度、局部硬度和有效硬化層深度。表面熱處理——感應加熱——零件如果局部硬度要求較高時選擇此處理。