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GH80A-GH4080執(zhí)行哪個標(biāo)準(zhǔn)
  • 發(fā)布日期:2020-11-24      瀏覽次數(shù):674
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      GH80A-GH4080

      一、GH80A概述 

      GH80A是以鎳-鉻為基體,添加鋁、鈦形成γ′相彌散強(qiáng)化的高溫合金,除鋁含量略高外,與GH4033相近,使用溫度700~800℃,在650~850℃具有良好的抗蠕變性能和性能。該合金冷、熱加工性能良好,主要供應(yīng)熱軋棒材、冷拉棒材、熱軋板材、冷軋板材、帶材以及環(huán)形件等,用于制造發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子葉片、導(dǎo)向葉片支座、螺栓、葉片鎖板等零件。

      1.1GH80A材料牌號GH80A。

      1.2GH80A相近牌號Nimonic80A(英國)。

      1.3GH80A材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

      WS9-7009-1996《GH80A合金渦輪葉片用熱軋棒材》

      WS9-7011-1996《GH80A合金熱軋、鍛制及冷拉棒材》

      WS9-7012環(huán)件-1996《GH80A合金軋制環(huán)形件》

      WS9-7095-1996《GH80A合金熱軋板材、冷軋薄板和帶材》

      1.4GH80A化學(xué)成分見表1-1。

      1-1% 

      C

      Cr

      Ni

      Al

      Ti

      0.04~0.10

      18.0~21.0

      1.00~1.80

      1.8~2.7

      Co

      Fe

      B

      Mn

      Si

      P

      S

      Ag

      Bi

      Cu

      Pb

      不大于

      2.0

      1.50

      0.008

      0.40

      0.80

      0.020

      0.015

      0.0005

      0.0001

      0.20

      0.002

      注:B按計(jì)算量加入,允許加入微量的Ce、Zr、Mg元素。

      1.5GH80A熱處理制度葉片用棒材為:1080℃?10℃,8h,空冷+700℃?5℃,16h,空冷。熱軋、鍛制及冷拉棒材:按表1-2的規(guī)定進(jìn)行。軋制環(huán)件:(1050~1080℃)?10℃,不大于2h,水冷+750℃?5℃(或 700℃?5℃),4h(或16h),空冷。熱軋板材、冷軋薄板和帶材為:供應(yīng)狀態(tài)+750℃?10℃,4h,空冷。

      1-2 

      材料類型

      固溶處理制度

      時效制度

      熱加工用熱軋(或鍛制)棒材

      1080℃?10℃,8h,空冷

      700℃?5℃,16h,空冷或750℃?5℃,4h,空冷

      熱加工用熱軋

      (或鍛制)棒材

      按制度①或②進(jìn)行

      ①1080℃?10℃,保溫時間按表1-3規(guī)定,油冷或水冷或空冷。(正常情況,d≥40mm,油冷)

      ②1080℃?10℃,保溫時間按表1-3規(guī)定,空冷 1080℃?10℃,保溫30min,水冷

      冷拉棒材

      1080℃?10℃,保溫時間按表1-4規(guī)定,水冷或空冷。

      1-3 

      直徑/mm

      保溫時間/h

      直徑/mm

      保溫時間/h

      ≤3

      1

      >6~12.5

      4

      >3~6

      2

      >12.5

      8

      1-4 

      直徑或較小截面尺寸/mm

      保溫時間/min

      直徑或較小截面尺寸/mm

      保溫時間/min

      ≤15

      15~30

      >15~25

      30~45

      1.6GH80A品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)供應(yīng)直徑d20~55mm的葉片用熱軋棒材、直徑不大于300mm的熱軋或鍛制棒材。冷拉棒材供應(yīng)直徑8~45mm圓棒及內(nèi)切圓直徑d8~36mm的六角形棒材。供應(yīng)外徑1000mm、內(nèi)徑900mm、高度130mm的軋制形件。供應(yīng)厚度不大于9.5mm的熱軋板材、厚度不大于4.0mm的冷軋薄板材,厚度不大于0.8mm的冷軋帶材。葉片用熱軋棒材不經(jīng)熱處理供應(yīng),其表面應(yīng)全部磨光或車光。機(jī)加工用熱軋棒材經(jīng)固溶處理并除氧化皮狀態(tài)供應(yīng)。鐓鍛用冷拉棒材以冷拉并磨光狀態(tài)供應(yīng),機(jī)加工用冷拉棒材以冷拉經(jīng)固溶處理并除氧化皮狀態(tài)供應(yīng),熱加工用棒材以制造狀態(tài)并除氧化皮供應(yīng)(對鍛造廠用棒材應(yīng)車光后供應(yīng),其表面粗糙度應(yīng)不小于3.2μm)。軋制環(huán)形件以固溶處理和粗加工狀態(tài)供應(yīng)。熱軋板材、冷軋板材和帶材經(jīng)軟化處理、堿酸洗、切邊和平整或矯直后供應(yīng)。

      1.7GH80A熔煉與鑄造工藝葉片用棒材和板材采用真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔工藝。軋制環(huán)形件與熱軋、鍛制及冷拉棒材采用感應(yīng)熔煉加電渣重熔,或真空感應(yīng)熔煉加真空電弧重熔,或真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔工藝。

      1.8GH80A應(yīng)用概況與特殊要求該合金主要用作發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子葉片、導(dǎo)向葉片支座、扇形件安裝環(huán)、螺栓、葉片鎖板等零件。

      二、GH80A物理及化學(xué)性能 

      2.1GH80A熱性能

      2.1.1GH80A熔化溫度范圍熔點(diǎn)1405℃[1]。

      2.1.2GH80A熱導(dǎo)率見表2-1。

      2-1[1] 

      θ/℃

      100

      200

      300

      400

      500

      600

      700

      800

      900

      λ/(W/(m?℃))

      12.11

      13.83

      15.48

      16.75

      18.39

      20.93

      23.48

      25.57

      27.66

      2.1.3GH80A線膨脹系數(shù)見表2-2。

      2.2GH80A密度ρ=8.15g/cm3[2]。

      2-2[2] 

      θ/℃

      16~100

      16~200

      16~300

      16~400

      16~500

      16~600

      16~700

      α/10-6℃-1

      12.18

      12.86

      13.69

      14.08

      14.50

      14.94

      15.36

      2.3GH80A電性能室溫ρ=1.23?10-6Ω.m[1]。

      2.4GH80A磁性能無磁性。

      2.5GH80A化學(xué)性能

      2.5.1GH80A性能在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h的氧化速率見表2-3。

      2-3[3] 

      θ/℃

      700

      750

      800

      氧化速率/(g/(m2?h))

      0.037

      0.041

      0.047

      三、GH80A力學(xué)性能 

      GH80A渦輪葉片用棒材規(guī)定性能見表3-1。

      3-1 

      技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

      試樣串聯(lián)對數(shù)

      持久性能3

      θ/℃

      σ/MPa

      斷裂時間/h

      單個值

      平均值

      范圍值(Rmax)=(F)?()

      WS9-7009-1996

      3

      750

      340

      ≥23

      ≥32

      ≤0.6?實(shí)際平均值

      四、GH80A組織結(jié)構(gòu) 

      4.1GH80A相變溫度

      4.2GH80A時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

      4.3GH80A合金組織結(jié)構(gòu)葉片毛坯按不同熱處理規(guī)范處理的組織特征:1080℃?10℃,8h,空冷處理:在1080℃時基體中的γ′相和一些M7C3及M23C6型晶界碳化物溶入固溶體。在冷卻過程中晶界形成M7C3和M23C6型富鉻碳化物。M7C3大約在1000℃以上沉淀出來,并在較低溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)镸23C6。M23C6在750~1000℃析出,也能獨(dú)立成核,生成晶界碳化物。所以在1080℃?10℃,8h,空冷處理后,晶界上呈現(xiàn)出不連續(xù)狀態(tài)的M7C3和M23C6,晶內(nèi)有γ′相和MC。

      1080℃?10℃,8h,空冷+700℃?5℃,16h,空冷處理:合金在固溶組織的基礎(chǔ)上經(jīng)700℃?5℃,16h時效,晶界上的M7C3繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)镸23C6,所以在晶界上沉淀出叫連續(xù)的M23C6,晶內(nèi)的γ′相也長大成球形質(zhì)點(diǎn)[4]。

      五、GH80A工藝性能與要求 

      5.1GH80A成形性能

      5.1.1GH80A鍛造合金具有良好的鍛造性能。鋼錠加熱溫度1120~1150℃,開鍛溫度不低于1000℃。停鍛溫度不低于950℃[2]。

      5.1.2GH80A熱軋板軋制加熱溫度1120~1150℃,停軋溫度不低于930℃[2]。

      5.1.3GH80A渦輪葉片的鍛造渦輪葉片用毛坯應(yīng)按規(guī)定的工序要求噴涂防護(hù)潤滑劑,待烘干后方可入爐加熱。零件毛坯在電爐中加熱,裝爐溫度800℃?20℃,保溫60min,加熱溫度1090℃?10℃,保溫35min,開鍛溫度1090℃,停鍛溫度950℃,在臥鍛機(jī)上頂鍛,鍛前用二化鉬潤滑模膛。零件毛坯鍛造中間工序應(yīng)進(jìn)行固溶處理,加熱溫度1130℃?10℃,保溫60min,空冷。吹砂后,再按規(guī)定的工序要求噴涂防護(hù)潤滑劑,烘干后入爐加熱。零件毛坯再按上述規(guī)定進(jìn)行裝爐、加熱、保溫,并在曲柄壓力機(jī)上進(jìn)行終鍛,鍛前用二化鉬潤滑模膛。

      5.2GH80A焊接性能合金可以進(jìn)行自動對接氬弧焊和縫焊。

      5.2.1GH80A不加焊絲的自動鎢氬弧焊(對接)規(guī)范見表5-1。

      5-1[2] 

      厚度/mm

      焊前狀態(tài)

      電流/A

      電壓/V

      焊速/(m/min)

      墊板

      氣體流量/(L/min)

      背面氣體流量/(L/min)

      鎢直徑/mm

      焊嘴直徑/mm

      槽寬

      槽深

      1.2

      軟態(tài)

      55

      10~12

      0.21

      4.57

      1.5

      10~15

      5~6

      2~4

      10~14

      注:焊前用砂布打磨試樣并用清洗,厚度不大于1.2mm板材不加充焊絲,一次焊接成形。

      5.2.2GH80A縫焊規(guī)范見表5-2。

      5-1[2] 

      厚度/mm

      焊前狀態(tài)

      滾盤寬/mm

      功率級

      電壓/V

      脈沖格

      休止格

      熱量格

      焊接速度/(m/min)

      電壓力/N

      1.2

      軟態(tài)

      5.5

      6.5

      3

      390

      15

      15

      5~8

      0.15

      8728

      5.2.3GH80A焊接接頭的力學(xué)性能見表5-3。

      5-3[2] 

      焊接方法

      接頭方式

      厚度/mm

      焊前狀態(tài)

      焊后狀態(tài)

      接頭強(qiáng)度

      強(qiáng)度系數(shù)/%

      θ/℃

      σb/MPa

      自動氬弧焊

      對接

      1.2

      軟態(tài)

      1080℃?10℃,8h,空冷+750℃?5℃,4h,空冷

      20

      1138~1236

      100

      縫焊

      搭接

      1.2

      軟態(tài)

      20

      950~1080

      85

      注:本表數(shù)據(jù)時兩批板材,每批2個試樣的拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果。

      5.3GH80A零件熱處理工藝零件的熱處理工藝按相應(yīng)的材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的熱處理制度進(jìn)行。對于板材、帶材的沖壓成形件,在每成形一次后需進(jìn)行中間真空退火,1060℃?10℃,10min,氬氣風(fēng)扇冷卻,零件的終熱處理是在真空爐中進(jìn)行時效處理,750℃?10℃,4h,氬氣風(fēng)扇冷卻。對于葉片在固溶后(時效前)制造過程中產(chǎn)生的局部加工硬化應(yīng)按規(guī)定的要求進(jìn)行氬氣或氫氣保護(hù)表面退火,退火溫度1070~1090℃。

      5.4GH80A表面處理工藝

      5.5GH80A切削加工與磨削性能GH80A具有良好的機(jī)加工性能,*熱處理狀態(tài)具有好的機(jī)加工性能。


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