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高温合金

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GH4090工艺性能GH90

发布时间:2021/04/02 点击量:
GH4090
〓〓〓〓〓〓上海圆鼎欢迎您〓〓〓〓〓〓〓〓
 
一、GH4090介绍:
GH4090是Ni-Cr-Co基沉淀硬化型变形高温合金,使用920摄氏度,合金在815-870摄氏度具有较高的抗拉强度和抗蠕变能力、良好的抗 氧化和耐腐蚀性能,在冷热反复交替作用下有较高的疲劳强度,合金具有良好的加工焊接性能。
二、GH4090应用和特性:
GH4090适合用于发动机的高温弹簧元件、高温紧固件、燃烧室卡圈和止动销等零部件。
三、GH4090相近牌号:
高温新名称 高温旧名称 耐蚀新名称 耐蚀旧名称 国标牌号
GH4090 GH90      
日本JIS 美标ASTM 美 标UNS、SAE 德标DIN 欧洲EN
         
四、GH4090化学成分:
碳C 硅Si 锰Mn 磷P 硫 S 铬Cr
≤0.13 ≤0.8 ≤0.4 ≤0.02 ≤0.015 18-21
镍Ni 锌Zr 钴Co 铜Cu 铁Fe 铌Nb
≤0.15 15-21 ≤0.2 ≤1.5 -
硼B 钛Ti 铝Al 钒 V 钨W 铈Ce
≤0.02 2-3 1-2 - - ≤0.01
注:丝材规定ω(pb)≤0.0010%。
   5、GH4090钴基合金热处理制度:
   (1)、GH4090钴基合金冷拉棒材:1080℃±10℃,保温时间见表1-2,空冷或水冷+750℃±10℃,4h,空冷。
   表1-2
直径或较小截面尺寸/mm ≤3 >3~6 >6~12.5 >12.5~25
t/h 1 2 4 8
(2) 、 GH4090薄板和带材(软态):软化处理1100~1150℃,1~10min,适当介质中冷却+750℃±10℃,4h,空冷。
   (3)、GH4090薄板和带材(硬态):700~725℃,4h,空冷。
   (4)、GH4090弹簧用冷拉丝材:600℃±10℃,16h,空冷或650℃±10℃,4h,空冷。
   (5)、GH4090冷拉和固溶处理的弹簧丝材:1080℃±10℃,8h,空冷+700~750℃,4h,空冷。
   (6)、GH4090品种规格与供应状态:供应直径或内切圆直径不大于25mm的冷拉棒材或冷拉六角棒材;厚度不大于4mm的冷轧薄板和厚度不大于0.8mm的冷轧带材;直径不大于8mm的弹簧用冷拉丝材。冷拉棒材的供应状态按用途分为:镦锻用棒以冷拉磨光状态交货(当需方需求以固溶状态交货时,应在合同中注明);机加工用棒材经固溶并除氧化皮状态交货。冷轧薄板和带材(软态)经软化处理、碱酸洗、切边后交货;冷轧薄板和带材(硬态)以冷轧、切边后交货。弹簧用丝材以冷拉状态或冷拉后固溶处理状态交货。
   (7)、GH4090熔炼与铸造工艺:合金采用下列四种工艺之一进行熔炼:
(1)感应熔炼加电渣重熔;
(2)真空感应熔炼加电渣重熔;         
(3)真空感应熔炼加真空电弧重熔;
(4)真空感应熔炼。
   (8)、GH4090应用概况与特殊要求:该合金在发动机上用作高温弹簧元件、高温紧固件、燃烧室
   卡圈、止动销等零部件。在国外还用作涡轮工作叶片、涡轮盘等零部件。
   二、GH4090物理及化学性能:   
   1、GH4090热性能:                                                     
   (1)、GH4090熔化温度范围:熔点1400℃[1]
   (2)、GH4090热导率: 见表2-1。
   表2-1[1]
θ/℃ 600 700 800
λ/(W/(m·℃)) 21.76 23.93 25.57
(3)、GH4090线膨胀系数: 见表2-2。
   表2-2[2]
θ/℃ 20~100 20~200 20~300 20~400 20~500 20~600 20~800 20~900
α1/10-6-1 12.71 13.09 13.51 14.04 14.52 15.03 16.36 17.38
2、GH4090密度:ρ=8.20g/cm3。
   3、GH4090磁性能:合金无磁性。
   4、GH4090化学性能:合金在1040℃以下具有良好的抗氧化性和耐腐蚀性能;在1040℃以上时易产生晶间氧化。
   三、GH4090力学性能:
   1、 GH4090技术标准规定的性能:
   (1)、GH4090冷拉棒材技术标准规定的性能见表3-1。
   表3-1
技术标准 θ/℃ 拉伸性能 持久性能
σb/MPa σP0.2/MPa δ5/% σ/MPa t/h
不小于
WS9 7016-1996 650 820 590 8 - -
870 - - - 140 ≥30
注:固溶状态供应的棒材,力学性能试样只进行时效处理。
   (2)、 GH4090冷轧薄板和带材(软态)技术标准规定的性能见表3-2。
   表3-2
技术标准 θ/℃ 成品厚度/mm 拉伸性能 硬度HV 持久性能
σb/MPa σP0.2/MPa δ5/% σ/MPa t/h
不小于
WS9 7087-1996 室温 0.25~0.35 1080 695 15 ≥280 - -
>0.35~0.45 1080 695 20
>0.45 1080 695 25
870 所有 - - - - 140 ≥30
注:持久试验的试样热处理制度:供应状态+1080℃±10℃,8h,空冷+700℃±10℃,16h,空冷。
   (3)、GH4090冷轧薄板和带材(硬态)技术标准规定的性能见表3-3。
   表3-3
技术标准 θ/℃ 拉伸性能
σb/MPa σP0.2/MPa
WS9 7086-1996 室温 1390~1620 ≥1030
(4)、GH4090弹簧用丝材技术标准规定的性能见表3-4。
   表3-4
技术标准 θ/℃ 成品厚度/mm 拉伸性能 持久性能
σb/MPa σP0.2/MPa δ5/% σ/MPa t/h
不小于
WS9 7014-1996 室温 ≤1.0 1540 - - - -
>1.0~5.0 1390 1160 -
>5.0~8.0 1310 1000 10
870 坯料 - - - 140 ≥30
WS9     7015.1-1996 室温 >0.44~0.99 1080 - 15 - -
>0.99~8.0 1080 - 15 - -
870 坯料 - - - 140 ≥30
注:进行持久试验的坯料热处理制度:1080℃±10℃,8h,空冷+700℃±10℃,16h,空冷。
   2、GH4090生产检验数据:GH4090冷拉棒材650℃拉伸性能的统计处理结果见表3-5。
   表3-5
技术标准 冶炼工艺 650℃拉伸性能
σb/MPa σP0.2/MPa δ50mm/%
 
WS9 7016-1996 真空感应加电渣 975 670 24
四、GH4090组织结构:
   1、GH4090相变温度,
   2、GH4090时间-温度-组织转变曲线,
   3、GH4090合金组织结构:合金的主要强化相是γ′-Ni3(Al、Ti),在晶内以大小不同的方形颗粒状析出,在晶界上也可见到这种形状的γ′相。碳化物在晶界上呈不连续的链状析出[2]。
 五、GH4090工艺性能与要求:
   1、 GH4090成形性能:合金在锻造时易产生内裂,不允许重锤打击,不允许低温倒棱。钢锭装炉温度不高于700℃,最终加热温度1150℃±10℃,开锻温度不低于1060℃,终锻温度不低于950℃。轧制加热温度1160℃,终轧温度不低于950℃。冷拔材在最终中间退火后应进行8%~12%的冷变形。
   2、GH4090焊接性能:合金在固溶状态可进行惰性气体保护钨极电弧焊及闪光对焊。
   3、GH4090零件热处理工艺:零件的热处理工艺按相应的材料技术标准的热处理制度进行。
   4、GH4090表面处理工艺
六、GH4090弹性模量:
弹性模量E/GPa 225 184 175    
七、GH4090加工处理和焊接性能:
合金在固溶状态下有良好的机械加工性能,在时效处理后使用坚硬刀具按规定进刀量慢速加工。合金在固溶状态下可进行惰性气体保护钨极电弧焊和闪光对焊。
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