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GH4145 化學(xué)成分與特性

點擊次數(shù):1027更新時間:2018-11-01

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GH4145

一、概述
   GH4145 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(fā)動機在800℃以下工作并要求強度較高的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。可供應(yīng)的品種有板材、帶材、棒材、鍛件、環(huán)形件、絲材和管材。[1]
1.1、材料牌號 GH4145(GH145)
1.2、相近牌號
   Inconel X-750(美國),NiCr15Fe7TiAl(德國),NC15FeTNbA(法國),NCF750(日本)
1.3、材料的技術(shù)標準
   Q/3B 4088-1994《GH4145合金毛細管材》
   Q/3B 4098-1995《GH4145合金絲材》
   Q/3B 4198-1993《GH4145合金冷軋板材、帶材》
1.4、化學(xué)成分
   表1-1
C Cr Ni+Co Al Ti Fe Nb+Ta Co Mn Si S Cu P
≤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(huán)形件和絲材含量,板材、帶材和管材為:Mn≤0.35%,Si≤0.35%。
1.5、熱處理制度
板、帶、管材供應(yīng)狀態(tài)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(yīng)力退火:900℃,保濕2h。
   消除應(yīng)力退火:885℃±15℃,24h,空冷。
1.6、品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)

  可以供應(yīng)各種規(guī)格的棒材、鍛件、環(huán)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(yīng)。
   棒材、鍛件和環(huán)形件可于鍛態(tài)或熱軋狀態(tài)供應(yīng);也可于鍛后固溶處理供應(yīng);棒材可于固溶后磨光或車光供應(yīng),當訂單有要求時,可于冷拉狀態(tài)就位。
   絲材可于固溶狀態(tài)供應(yīng);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(yīng);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(yīng)。對于標稱直徑或邊長不大于0.65mm的絲材,根據(jù)要求固溶處理后以不小于15%的冷拉變形供應(yīng)。[1]
1.7、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(yīng)加電渣、電渣加真空自耗重熔或真空感應(yīng)加真空自耗重熔。
1.8、應(yīng)用概況與特殊要求
   該合金主要用于制造航空發(fā)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、物理及化學(xué)性能
2.1、熱性能
2.1.1、熔化溫度范圍
1395~1425℃
2.1.2、熱導(dǎo)率
見表2-1
θ/℃ 50 100 300 500 900
λ/(W/(m?C)) 14.7 15.9 20.1 25.1 37.3

   2.1.3、GH4145(GH145)線膨脹系數(shù) 見表2-2
θ/℃ 20~200 20~300 20~400 20~500 20~600 20~700 20~800
α/10-6C-1 13.1 13.5 14.1 14.4 15.0 15.6 16.2

2.2、密度
   ρ=8.25g/cm3
2.3、電性能
   50℃時的電阻率ρ=1.22*10-6Ω.m
3、金相組織結(jié)構(gòu)
   合金標準熱處理狀態(tài)的組織由γ基體、Ti(C、N)、Nb(C、N)、M23C6碳化物和γ’[Ni3(Al、Ti、Nb)]相組成,γ’含量大約為14.5%,是合金的主要強化相。
4、工藝性能與要求
   1、合金的鍛造溫度在1220~950℃之間均易成形。該合金在劇烈成形工序后就進行固溶處理。
   2、該合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關(guān)。
   3、合金具有較好的焊接性能,可進行各種焊接。焊接后進行時效處理可獲得近似*熱處理狀態(tài)的強度。
   4、零件熱處理就在無硫的中性或還原性氣氛中進行,以免發(fā)生硫化。

GH4145鎳基耐蝕合金多具有奧氏體組織。在固溶和時效處理狀態(tài)下,合金的奧氏體基體和晶界上還有金屬間相和金屬的碳氮化物存在,各種耐蝕合金按成分分類及其特性如下:
Ni-Cu合金 在還原性介質(zhì)中耐蝕性優(yōu)于鎳,而在氧化性介質(zhì)中耐蝕性又優(yōu)于銅,它在無氧和氧化劑的條件下,是耐高溫氟氣、氫和的的材料(見金屬腐蝕)。
Ni-Cr合金 也就是鎳基耐熱合金;主要在氧化性介質(zhì)條件下使用。抗高溫氧化和含硫、釩等氣體的腐蝕,其耐蝕性隨鉻含量的增加而增強。這類合金也具有較好的耐氫氧化物(如NaOH、KOH)腐蝕和耐應(yīng)力腐蝕的能力。
Ni-Mo合金 主要在還原性介質(zhì)腐蝕的條件下使用。它是耐腐蝕的的一種合金,但在有氧和氧化劑存在時,耐蝕性會顯著下降。
GH4145 Ni-Cr-Mo(W)合金 兼有上述Ni-Cr合金、Ni-Mo合金的性能。主要在氧化-還原混合介質(zhì)條件下使用。這類合金在高溫氫氣中、在含氧和氧化劑的、溶液中以及在室溫下的濕中耐蝕性良好。
GH4145 Ni-Cr-Mo-Cu合金 具有既耐硝酸又耐硫酸腐蝕的能力,在一些氧化-還原性混合酸中也有很好的耐蝕性。
GH4145 鎳基合金在許多的領(lǐng)域中,比如:
1、海洋:海域環(huán)境的海洋構(gòu)造物,海水淡化,海水養(yǎng)殖,海水熱交換等。
2、環(huán)保領(lǐng)域:火力發(fā)電的煙氣脫硫裝置,廢水處理等。
3、能源領(lǐng)域:原子能發(fā)電,煤炭的綜合利用,海潮發(fā)電等。
4、石油化工領(lǐng)域:煉油,化學(xué)化工設(shè)備等。
5、食品領(lǐng)域:制鹽,醬油釀造等。在以上的眾多領(lǐng)域中,普通不銹鋼304是無法勝任的,在這些特殊的領(lǐng)域中,特種不銹鋼是*的,也是不可被替代的。近幾年來,隨著經(jīng)濟的快速發(fā)達,隨著工業(yè)領(lǐng)域的層次的不斷提高,越來越多的項目需要檔次更高的不銹鋼。隨著各行業(yè)對鎳基合金需求量的增長。

 

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