高溫合金GH/NS

GH3039高溫合金

材料：GH3039
交期：30天
描述：GH3039是Ni-Cr基固溶強化型變形高溫合金，主要以鉻和鉬等元素進行固溶強化。合金在800°C以下具有中等的熱強性和良好的抗冷熱疲勞性能，在1000°C以下抗氧化性能良好，長期使用組織穩定。GH3039合金具有良好的冷成形和焊接性能。主要產品有板材、棒材、絲材、管材和鍛件。
規格：板，棒，帶，線，管，可定制

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產品詳情

GH3039高溫合金

1合金介紹（由于文章圖表數據較多，并沒有全部展示，如有需要可以添加客服索?。?/span>

1.1概述

GH3039是Ni-Cr基固溶強化型變形高溫合金，主要以鉻和鉬等元素進行固溶強化。合金在800°C以下具有中等的熱強性和良好的抗冷熱疲勞性能，在1000°C以下抗氧化性能良好，長期使用組織穩定。GH3039合金具有良好的冷成形和焊接性能。主要產品有板材、棒材、絲材、管材和鍛件。
1.2應用概況及特性
合金已用于制作航空發動機燃燒室和加力燃燒室零部件，經過長期的生產和使用考驗，使用性能良好。
合金供應狀態薄板具有良好的熱加工工藝塑性和良好的沖壓性能?？梢杂脷寤『?、點焊或縫焊等方法焊接，其焊接性能優良，氬弧焊裂紋傾向性小。焊接特點與GH3030合金接近?？膳cGH1140、GH3030和GH3044等合金組合進行焊接。合金中不析岀有害相，組織穩定性較好，在高溫下長期工作時，有產生沿晶界氧化的傾向。
1.3材料牌號
GH3039(GH39)
1.4相近牌號
略
1.5材料技術標準
GB/T14992高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號
GB/T15062-般用途高溫合金管
GJB1952A航空用高溫合金冷軋薄板規范
GJB2297A航空用高溫合金冷拔（軋）無縫管規范
GJB2612焊接用高溫合金冷拉絲材規范
GJB3165A航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規范
GJB3317A航空用高溫合金熱軋板規范
GJB3318A航空用高溫合金冷軋帶材規范
HB/Z140航空用高溫合金熱處理工藝
1.6熔煉工藝
釆用電弧爐、或電弧爐+電渣重熔、或電弧爐+真空自耗重熔、或非真空感應爐+電渣重熔、或非真空感應爐+真空自耗、或真空感應爐+電渣重熔、或真空感應爐+真空自耗熔煉工藝。
1.7化學成分
摘自GB/T14992,雜質元素分析有區別的摘自GJB3317A和GJB3318A,見表1-1?
表1-1

元素	C	Cr	Ni	Mo	Al	Ti	Fe
質量分數/%	≤0.08	19.00?22.00	余	1.80?2.30	0.35?0.75	0.35?0.75	≤3.00
元素	Nb	Mn	Si	P	S	Cu	-
質量分數/%	0.90-1.30	≤0.40	≤0.80	≤0.020	≤0.012	≤0.20	-
①GJB3317A和GJB3318A規定:Cu≤0.07%。13472787990微信

1.8熱處理制度

摘自GB/T15062、GJB1952A、GJB2297A.GJB3165A.GJB3317A、GJB3318A和HB/Z40,各品種的標準熱處理制度為：
a）熱軋板材、冷軋薄板、冷軋帶材，（1050?1090）°C/AC。其中保溫（8?12）min；33mm? 5mm,保溫（12~16）min；
b）熱軋和鍛制棒材,（1050~1080）°C/AC或OQ；
c）冷拔管材，（1050?1080）°C/AC或WQ。
1.9品種規格與供應狀態
1.9.1主要規格
d20mm~300mm棒材;δ4mm~14mm熱軋板材；δ0.5mm~4mm冷軋板材；δO.1mm?0.8mm冷軋帶材；外徑＜50mm的冷拔（軋）無縫管;D0.2mm?10.0mm焊接用冷拉絲材。
1.9.2供應狀態
棒材不經熱處理，磨光或車光后供應；熱軋板材經固溶+堿酸洗+平整+切邊后供應；冷軋板材經固溶+堿酸洗+平整+矯直+切邊后供應；冷軋帶材經固溶+堿酸洗十平整十切邊后成卷供應；冷拔管材經固溶+酸洗后供應，或冷拔、冷軋狀態供應；焊絲以硬態、或半硬態（減面率不大于20%）、或固溶處理十酸洗、或光亮固溶處理（適用于直徑不大于1.5mm）狀態成盤供應，也可直條供應。
2物理、彈性和化學性能 2.1熔化溫度范圍
2.2相變點（由于文章圖表巨多，所以沒有一一展示，如有需要可以添加客服索?。?/span>
2.3熱導率（表2-1）
2.4電阻率
2.5熱擴散率
2.6比熱容（表2-2）
2.7線膨脹系數（表2-3）
2.8密度p=8.3g
2.9磁性能：合金無磁性。
2.10彈性性能（表2-4）
2.11化學性能
2.11.1抗氧化性能
2.11.1.1合金在空氣介質中，不同溫度100h的氧化速率見表2-5,氧化增重曲線見圖2-1。

2.11.1.2合金在空氣介質中，不同溫度暴露100h的沿晶氧化深度見表2-6。

2.11.2耐腐蝕性能
3力學性能 3.1供貨技術標準
3.1.1技術標準規定的性能（表3-1）
表3-1

標準號	品種	熱處理	室溫拉伸			800°C拉伸
			σb/MPa	δ5/%	ψ/%	σb/MPa	δ5/%	ψ/%

GJB1952A	冷軋板	(1050?1090)°C/AC	735	40	-	245	40	-
GJB2297A	冷拔無縫管	(1050?1080)°C/AC或WQ	685①	40①	-	245	40	-
GJB3165A	熱軋鍛制棒	(1050?1080)°C/AC或OQ	735	40	-	245	40	40
GJB3317A	熱軋板	(1050~1090)°C/AC	735	40	45	245	40	50
GJB3318A	冷軋帶	(1050?1090)°C/AC	735②	40	-	-	-	-
GB/T15062	冷拔管	(1050?1080)°C/WQ	635	35	-	-	-	-
外徑＞30mm,壁厚〉3.0mm管材sN635MPa0230%。 δ≤O.25mm帶材，σb660MPa,δ5實測。

3.1.2生產檢驗數據、基值和設計許用值（表3-2）

表3-2

取樣/mm	熱處理	θ/°C	σb/MPa					δ5/%		ψ/%		樣本大小 n
取樣/mm	熱處理	θ/°C	S	-3σ	A	B	X	S	X	S	X	樣本大小 n
厚0.8?3.0冷軋板	供應狀態	20	735	-	735	785	828	40	49	-	-	392
		400	-	-	635	680	746	-	58	-	-	-
		500	-	-	625	665	735	-	58	-	-	-
		600	-	-	595	635	693	-	48	-	-	-
		700	-	-	430	460	501	-	50	-	-	-
		800	245	-	235	250	274	40	65	-	-	392
		900	-	-	135	140	156	-	75	-	-	-
厚8.5 熱軋中厚板	供應狀態	20	735	670	705	755	815	40	51	45	64	172
		700	-	450	475	505	532	-	59	-	50	-
		800	245	210	230	265	300	40	87	50	74	174
		900	-	150	160	170	180	-	72	-	64	-

3.2短時力學性能

3.2.1硬度
3.2.2沖擊性能
3.2.3壓縮性能
3.2.4扭轉性能
3.2.5剪切性能
3.2.6拉伸性能
3.2.6.1冷軋板不同溫度的拉伸性能見表3-3。
3.2.6.2冷軋板不同溫度在屈服點前的拉伸曲線見圖3-1,從屈服點至斷裂的拉伸曲線見圖3-2。
3.2.6.3冷軋板經不同冷軋變形量，室溫拉伸性能曲線見圖3-3。
表3-34

取樣/mm	θ/°C	σb/MPa	σp0.2/MPa	δ5/%	ψ/%
厚1.5 冷軋板供應狀態	20	841	436	48	-
	300	744	-	56	-
	400	728	-	59	-
	500	704	-	58	-
	600	686	371	50	-
	700	499	270	49
	800	284	137	76	-
	900	161	-	68	-
厚8.5熱軋中厚板供應狀態	20	774	-	53	65
	700	532	-	59	50
	800	315	-	82	63
	900	180	-	72	64

圖3-1冷軋板不同溫度在屈服點前的拉伸曲線厚2.0mm冷軋板，供應狀態

圖3-2冷軋板不同溫度從屈服點至斷裂的拉伸曲線同厚2.0mm冷軋板，供應狀態3.3持久和蠕變性能

3.3.1持久性能（由于文章圖表巨多，所以沒有一一展示，如有需要可以添加客服索?。?/span>
3.3.1.1冷軋板不同溫度和時間的持久極限見表3-4,不同溫度和時間的秒計持久極限見表3-5。
3.3.1.2冷軋板800°C和900°C的持久應力-壽命曲線見圖3-4,持久熱強參數綜合曲線見圖3-5。
3.3.1.3冷軋板和熱軋板經不同熔煉工藝，不同溫度的持久壽命見表3-6。

表3-4

取樣	θ/°C	σt/h /MPa						取樣	θ/°C	σt/h /MPa
取樣	θ/°C	σ10	σ50	σ100	σ200	σ500	σ1000	取樣	θ/°C	σ10	σ50	σ100		σ200	σ500	σ1000
冷軋板 1080°C/ AC	700	-	180	170	160	145	135	冷軋板 1170°C/ AC	800	-	-		88	78	-	-
	800	159	99	81	66	51	42		900	-	-		39	34	-	-
	900	71	42	34	27	20	16		-	-	-		-	-	-	-

表3-5

取樣	θ/°C	σt/h /MPa										取樣	θ/°C	σt/h /MPa
		σ10	σ60		σ120		σ180		σ240		σ300			σ10	σ60		σ120		σ180		σ240		σ300
冷軋板，供應狀態 20°C,σb=824MPa	600	726		-		-		-		726		冷軋板，供應狀態 20°Cσb=824MPa	800	397		353		319		294		265
	700	598		554		525		500		471			900	255		211		186		172		152

表3-6

取樣/mm	熱處理	θ/°C	a/MPa	經以下冶煉工藝，τ/h
取樣/mm	熱處理	θ/°C	a/MPa	電弧爐	電弧爐+電渣	電弧爐+真空自耗
厚1.5冷軋板	(1050~1080)°C/AC	700	167	102	>193	106?220
		800	59	>135	>121	>399
		900	28	>73	148	-
厚1.5 熱軋中厚板	(1050?1080)°C/AC	700	167	-	>105	126?185
		800	69	>172	>334	-
		800	78	-	-	122?237
		900	28	139	233	-

3.3.2蠕變性能
3.3.2.1冷軋板不同溫度100h的蠕變極限見表3-7。
3.3.2.2冷軋板不同溫度和時間的秒計蠕變極限見表3-8。
3.3.2.3冷軋板700°C和800°C不同應力的蠕變曲線分別見圖3-6和圖3-7o
表3-7

取樣	θ/°C	t/h	￡P/%	經以下固溶處理σb/MPa		取樣	θ/°C	t/h	￡p/%	經以下固溶處理σb/MPa
				1080°C/AC	1170°C/AC					1080°C/AC	1170°C/AC
冷軋板 1080°C/AC	700	100	0.2	66.7	-	冷軋板 1080°C/AC	900	100	5	14.7	24.5
	800		0.2	20.6	-		1000		5	5.9	9.8
			5	39.2	63.7		1100		5	3.9	5.9

表3-8

取樣	t/s	￡P/%	在以下溫度，σ/MPa			取樣	t/s	￡P/%	在以下溫度，σ/MPa
取樣	t/s	￡P/%	700°C	800°C	900°C	取樣	t/s	￡P/%	700°C	800°C	900°C
冷軋板供應狀態 20°C,s=824MPa	10	0.5	441	245	147	冷軋板供應狀態 20°C, s>=824MPa	60	1	407	196	123
	60		382	177	103		120		373	172	103
	120		343	157	93		180		358	162	98
	180		324	147	83		300		333	152	88
	300		304	132	78		一一		-

3.4疲勞性能

3.4.1高周疲勞
3.4.1.1冷軋板不同溫度的彎曲震動疲勞極限見表3-9。
3.4.1.2冷軋板不同溫度的彎曲震動疲勞S-N曲線見圖3-8。
冷軋板不同循環溫度的冷熱疲勞性能見表3d。。
3.5裂紋擴展速率
3.6斷裂韌度
3.7松弛性能

取樣/mm	狀態	在以下循環溫度、至出現0.5mm裂紋，N/周
取樣/mm	狀態	800°C?20°C	900°C?20°C	1000°C?20°C	1100°C?20°C
厚1.5?1.65 冷軋板	1080°C/AC	110?120	45?55	35?40	20
	1170°C/AC	80?90	30?35	20?25	12
	1170°C+9B55涂層	140-150	-	40?50	-

4工藝性能與要求

4.1成形工藝與性能(表4-1)
4.2工藝性能
4.2.1供應狀態薄板沖壓的極限系數見表4-2。-般工作系數為極限系數的80%?90%。

表4-1,
加工類型	加熱溫度	終鍛(軋)溫度	變形量
鍛造	1170°C?1190°C	≥900°C	50%
軋制板坯板材	荒軋：1100°C?1140°C 精軋：1050°C?1100°C	≥850°C	213%
冷軋板	-	-	30%?55%

4. 2.2板材的反復彎曲和杯突性能見表4-3。

4.3焊接性能
4.3.1手工氬弧焊(對接)規范見表4-4；自動鎢極氬弧焊(對接)規范見表4-5；點焊規范見表4-6；縫焊規范見表4-7。
4.3.2氬孤焊接頭的力學性能見表4-8；點焊接頭的單點抗剪強度見表4-9；縫焊接頭的拉伸性能見表4-10。
4. 4零件熱處理工藝
零件的中間固溶處理為1050°C/AC；燃燒室零件的最終熱處理為1080°C/AC。要求持久性能較高的零件，固溶溫度可提高至1170°C

極限深沖系數	極限翻邊系數	極限壓窩系數		最小彎曲半徑
		平頭陽模	球頭陽模
2.10?2.14	1.85?2.00	0.30?0.33	0.45-0.53	15°
①S為板厚。
注：S8.5mm熱軋板深沖后在12h內進行中間固溶處理，消除應力。

取樣/mm	反復彎曲/次數	杯突深度/mm
S1.5冷軋板供應狀態	20?29	10.7?12.0

表4-4

焊刖狀態	焊絲		接頭形式	板厚/mm	焊接電流/A	電壓/V	氧氣流量 /(L/min)	鎢極直徑 /mm	極性
焊刖狀態	牌號	直徑/mm	接頭形式	板厚/mm	焊接電流/A	電壓/V	氧氣流量 /(L/min)	鎢極直徑 /mm	極性
固溶 +機械拋光	HGH3039	0.8-1.0	對接	0.8	45?50	10?14	4?6	1.2	正極
		1.0?1.2		1.0	50?55	12?16	4?6	1.6?2.0
		1.2-1.6		1.2	60?65	12?16	6?8	1.6?2.0
		1.6?2.0		1.5	70?85	12?16	6?8	1.6?2.0
		2.0?2.5		2.0	90?100	12?16	8?12	2.0

表4-5

焊刖狀態	焊絲		板厚 /mm	焊接電流 /A	電壓 /V	焊接速度 /(m/min)	送絲速度 /(m/min)	氧氣流量 /(L/min)	背面氯氣流量 /(L/min)	鎢極d/mm	焊嘴D/mm
	牌號	d/mm
固溶 +機械拋光	HGH3030 HGH3039	1.6	0.8	85?90	7?8	0.52	0.38	8?10	4?5	3	18
	不加焊絲		J1.0	150?160	12	0.66?0.69	-	14?16	4?5

表4-6

焊刖狀態	材料		電極直徑/mm	焊接電流/A	焊接時間/s	電極壓力/N	核心直徑/mm
	牌號	板厚/mm
固溶	GH3039+GH3030	1.04-1.0	5.0+1	5000?6000	0.34-0.38	4510?4905	5.0
	GH3039+GH3044	1.2+1.5	5.0+1	6000?6500	0.32-0.36	4705?5100
	GH3039+GH3039	1.3+1.3	6.5	7000?7500	0.26?0.28	4905?5295

表4-7

焊前狀態	材料		滾盤寬度 /mm	電流 /A	焊接時間 /s	休止時間 /s	焊接速度/（m/min）	電極壓力 /N	核心尺寸
焊前狀態	牌號	板厚/mm	滾盤寬度 /mm	電流 /A	焊接時間 /s	休止時間 /s	焊接速度/（m/min）	電極壓力 /N	d/mm	焊透率/%
固溶+拋光	GH3039 +GH3030	1.0+0.8	6.0+7.0	8100? 9500	0.12? 0.14	0.04? 0.06	0.62? 0.70	6865? 7255	5.0? 6.0	60
	GH3039 +GH3030	1.0+1.5		8400? 9400	0.14? 0.16	0.04? 0.10	0.48? 0.70	6865? 7255	5.0? 6.0
	GH3039 -FGH1140	1.0+1.5		7600? 8300	0.16? 0.18	0.08? 0.12	0.50? 0.62	6865? 7255	5.0~ 6.0
	GH3039 -FGH3039	1.3+1.3		7500? 8500	0.28? 0.32	0.28? 0.30	0.23	6865? 7355	5.0

表4-8

焊接方法	板厚/mm	熱處理		焊絲	θ/°C	接頭拉伸性能		接頭持久性能
		焊前	焊后			σb/MPa	強度系數/%	σ/MPa	τ/h
手工氯弧焊（對接）	0.8	固溶	未處理	HGH3039	20	711?784	93.6	-	-
					800	240?279	86	-	-
	1.5	固溶	未處理	HGH3039	20	727?832	98	-	-
					700	436?491	93	-	-
					800	272?286	97.3	68.6	54?118
								58.8	>105
	2.0	固溶	未處理	HGH3039	20	765?804	100	-	-
						706?715①	92	-	-
自動筑弧焊（對接）	0.8	固溶	未處理	-	20	711?769	93	-	-
					800	299?358	100	-	-
				HGH3039	20	784?809	99	-	-
					800	333?353	100	58.8	>105
				HGH3030	20	794?804	99.5	-	-
					800	279?373	100	-	-
	1.0	固溶	未處理	-	20	701-779	92	-	-
					800	276?290	99.5	-	-

續表4-8

焊接方法	板厚/mm	熱處理		焊絲	θ/°C	接頭拉伸性能		接頭持久性能
焊接方法	板厚/mm	焊前	焊后	焊絲	θ/°C	σb/MPa	強度系數/%	σ/MPa	τ/h
自動氬弧焊 (對接)	1.5	固溶	未處理	HGH3039	20	814?830	100	-	-
					500	627?642	90	-	-
					700	441?480	93	-	-
					800	339?341	91.5	-	-
					900	186?201	95	-	-
①去掉焊縫加強高。

表4-9

板厚/mm	焊前狀態	焊后處理	核心直徑/mm	θ/°C	點焊接頭單點抗剪強度r/MPa
厚1.3	固溶	未處理	5.0	20	11760
				500	9408
				700	6958
				800	5586
				900	4312

表4-10

材料		焊前狀態	焊后處理	θ/°C	縫焊接頭拉伸性能
合金	板厚/mm	焊前狀態	焊后處理	θ/°C	σb/MPa	強度系數％
GH3039+GH3044	1.2+1.0	固溶	未處理	20	833?867	-
GH30394-GH3030	1.0+0.8			20	750?769	-
GH3039+GH3039	1.3+1.3			20	755?814	97
				500	667?686	-
				700	426?461	88.5
				800	294?309	85.5
				900	177-196	98

4.5表面處理工藝

4.6切削加工與磨削性能
無特殊要求。
5組織結構
5.1相變溫度
5.2時間-溫度-組織轉變曲線
5.3典型組織
合金板材經標準熱處理后的組織為單相奧氏體，含有少量的Ti(CN)、NbC及M23C6型碳化物，晶粒度為6~8級，見圖5-1經600°C~900°C長期時效或使用后，晶內和晶界均有M23C6補充析出；在600°C~700°C時效后析出的碳化物顆粒細小，均勻分布于晶內和晶界，時效溫度高于700°C時，主要沿晶界析出并聚集長大，見圖5-2。合金中不析出有害相，組織穩定性較好。
圖5-1合金板材經標準熱處理后的組織和折出相形貌
(a)Ti(CN)、NbC及M23C6；(b)晶粒度ASTM6-8級；
試樣繹1050CX10min/AC處理:HN(L-酒精，化學腐飩
圖5-2合金板材經長期時效后的組織和析出相形貌
試樣經105O°CX10min/AC+750°C X1000h/AC處理；晶內和晶界為M23C6
試樣經1050°CX10min/AC+800°CXlOOOh/AC處理；晶界M23C6 聚集長大；HNO3-酒精，化學腐蝕

（由于文章圖表巨多，所以沒有一一展示，如有需要可以添加客服索?。?/span>

參考文獻
略。