GH90高溫合金
GH90為時效強化型鎳基變形高溫合金，含有較高量的鈷及多種強化元素。該合金在815～870℃有較高的抗拉強度和抗蠕變能力、良好的抗氧化性和耐腐蝕性、在冷熱反復交替作用下有較高的疲勞強度以及良好的成形性和焊接性。主要供應熱軋和冷拉棒材、冷軋板材、帶材及冷拉絲材。用于渦輪發動機渦輪盤、葉片、高溫緊固件、卡箍、密封圈及彈性元件等。
GH90時效強化型鎳基變形高溫合金
概述
1.1、材料牌號
GH90
1.2、相近牌號
Nimonic90(英國)
1.3、材料的技術標準
WS9 7014-1996《GH90合金彈簧用冷拉絲材》
WS9 7015.1-1996《GH90合金冷拉和固溶處理的彈簧絲材》
WS9 7015.2-1996《GH90合金冷拉和固溶處理的彈簧扁絲》
WS9 7016-1996《GH90合金冷拉棒材》
WS9 7086-1996《GH90合金冷軋薄板和帶材（硬態）》
WS9 7087-1996《GH90合金冷軋薄板和帶材（軟態）》
1.4、化學成分
表1-1。
|
C |
Cr |
Ni |
Co |
Al |
Ti |
|||||
|
≤0.13 |
18.0～21.0 |
余量 |
15.0～21.0 |
1.0～2.0 |
2.0～3.0 |
|||||
|
Mn |
Si |
P |
S |
Ag |
Pb |
Bi |
B |
Cu |
Fe |
Zr |
|
≤0.4 |
≤0.8 |
≤0.02 |
≤0.015 |
≤0.0005 |
≤0.002 |
≤0.0001 |
≤0.20 |
≤0.2 |
≤1.5 |
≤0.15 |
注：絲材規定(pb)≤0.001%。
1.5、熱處理制度
1.5.1、冷拉棒材： 1080℃±10℃,保溫時間見表1-2，空冷或水冷+750℃±10℃，4h,空冷。
表1-2
|
直徑或較小截面尺寸/mm |
≤3 |
>3～6 |
>6～12.5 |
>12.5～25 |
|
t/h |
1 |
2 |
4 |
8 |
1.5.2、薄板和帶材（軟態)：軟化處理1100～1150℃，1～10min,適當介質中冷卻+750℃±10℃,4h,空冷。
1.5.3、薄板和帶材（硬態）：700～725℃,4h,空冷。
1.5.4 、彈簧用冷拉絲材：+600℃±10℃，16h，空冷或+650℃±10℃，4h空冷。
1.5.5、冷拉和固溶處理的彈簧絲材：1080℃±10℃，8h，空冷+700～750℃±10℃，4h，空冷。
1.6、品種規格與供應狀態
供應直徑或內切圓直徑不大于25mm的冷拉棒材或冷拉六角棒材；厚度不大于4mm的冷軋薄板和厚度不大于0.8mm的冷軋帶材；直徑不大于8mm的彈簧用冷拉絲材。冷拉棒材的供應狀態按用途分為：鐓鍛用棒以冷拉磨光狀態交貨（當需方需求以固溶狀態交貨時，應在合同中注明）；機加工用棒材經固溶并除氧化皮狀態交貨。冷軋薄板和帶材（軟態）經軟化處理、堿酸洗、切邊后交貨；冷軋薄板和帶材（硬態）以冷軋、切邊后交貨。彈簧用絲材以冷拉狀態或冷拉后固溶處理狀態交貨。
1.7、熔煉與鑄造工藝
合金采用下列四種工藝之一進行熔煉：
（1）感應熔煉加電渣重熔；
（2）真空感應熔煉加電渣重熔；
（3）真空感應熔煉加真空電弧重熔；
（4）真空感應熔煉。
1.8、應用概況與特殊要求
該合金在發動機上用作高溫彈簧元件、高溫緊固件、燃燒室卡圈、止動銷等零部件。在國外還用作渦輪工作葉片、渦輪盤等零部件。
物理及化學性能
2.1、熱性能
2.1.1、熔化溫度范圍 熔點1400℃
2.1.2、熱導率
表2-1
|
θ/℃ |
600 |
700 |
800 |
|
λ/（W/（m·C）） |
21.76 |
23.93 |
25.57 |
2.1.3、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 |
12.71 |
13.09 |
13.51 |
14.04 |
14.52 |
15.03 |
15.58 |
16.36 |
17.38 |
2.2、密度
ρ=8.20g/cm3
2.3、電性能
2.4、磁性能
合金無磁性。
2.5、化學性能
合金在1040℃以下具有良好的抗氧化性和耐腐蝕性能；在1040℃以上時易產生晶間氧化。
金相組織結構
合金主要強化相是γ"-Ni3(Ti、Al),在晶內以大小不同的方形顆料關析出，在晶界上也可以見到這種形狀的γ"相，碳化物在晶界上呈不連續的鏈狀析出。
工藝性能與要求
1、合金在鍛造時易產生內裂，允許重錘打擊，不允許低溫倒棱。鋼錠裝爐溫度不高于700℃，**終加熱溫度1150℃±10℃，開鍛溫度不1060℃，終鍛溫度不950℃。
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。
3、合金在固溶狀態可進行惰性氣體保護鎢極電弧焊及閃光
裝爐后低溫區預熱20-30分鐘左右，推入高溫區域1150-1180℃加熱
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