高溫合金GH/NS
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描述：GH3625是Ni-Cr基固溶強化型變形高溫合金，以鉻、鑰和視為主要固溶強化元素，最高使用溫度950°C。合金從低溫到980°C均具有良好的抗拉強度和抗疲勞性能，且加工和焊接工藝性能良好。合金具有優良的耐腐蝕和抗氧化性能，并且耐鹽霧氣氛下的應力腐蝕。廣泛用于制造航空發動機零部件、宇航結構部件和化工設備。主要產品有板材、棒材、管材、絲材、帶材和鍛件。
規格：板，棒，帶，線，管，可定制
GH3625高溫合金
1合金介紹
1.1概述
GH3625是Ni-Cr基固溶強化型變形高溫合金，以鉻、鑰和視為主要固溶強化元素，最高使用溫度950°C。合金從低溫到980°C均具有良好的抗拉強度和抗疲勞性能，且加工和焊接工藝性能良好。合金具有優良的耐腐蝕和抗氧化性能，并且耐鹽霧氣氛下的應力腐蝕。廣泛用于制造航空發動機零部件、宇航結構部件和化工設備。主要產品有板材、棒材、管材、絲材、帶材和鍛件。
1.2應用概況及特性
合金已用于制造航空和航天發動機機匣、導向葉片、安裝邊和筒體、燃油總管等零部件。
合金無論在海洋氣氛還是在非海洋氣氛中，腐蝕速度都很小，抗海水腐蝕能力很好。合金耐各種鹽類溶液的腐蝕、有良好的耐硝酸及磷酸腐蝕的能力。對加熱至沸點以下的鹽酸和低濃度的硫酸腐蝕也有相當的抗力。合金在55O°C?700°C長期使用后有一定的時效硬化現象，可導致合金塑性有一些下降。
1.3材料牌號
GH3625(GH625)。
1.4相近牌號
Inconel625,UNSN06625C美)，NC22DNb(法)。
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
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
HB/Z140航空用高溫合金熱處理工藝
遼新7-0023GH625合金棒材技術條件
遼新7-0038GH625合金冷軋薄板技術條件
Q/3B4080GH625合金管材
1.6熔煉工藝
釆用真空感應爐+電渣重熔、或真空感應爐+真空自耗重熔熔煉工藝。
1.7化學成分
摘自GB/T14992,見表1-1.
表1-1
元素 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti |
質量分數/% | ≤0.10 | 20.00?23.00 | 余 | ≤l.00 | 8.00?10.00 | ≤O.40 | ≤0.40 |
元素 | Fe | Nb | Si | Mn | S | P | Cu |
質量分數/% | ≤5.00 | 3.15—4.15 | ≤0.50 | ≤O.50 | ≤0.015 | ≤0.015 | ≤0.070 |
1.8熱處理制度
摘自HB/Z140和文獻[10],各品種的標準熱處理制度為：
a) 棒材、鍛件,(1090—1200)°CX(1.5~2)h/WQ；
b) 絲材,(1090?1200)°C/2空冷速率'其中dW3mm,保溫(9?15)min；d3mm?5mm,保溫(15~20)min；
c）熱軋板材，（950?1030）°C/AC,HBV305hV；
d）焊接件，應力退火：（1080?1100）°C/N空冷速率，其中d（S）<3mm,保溫（9?15）min；d（8）3mm? 5mm,保溫（15~20）min；
e）管材,（960—1030）10/AC或WQ。
1.9品種規格與供應狀態
摘自GJB3165A、GJB3317A、遼新7-0023、遼新7-0038和Q/3B4080。
1.9.1主要規格
d8mm?300mm棒材:<54mm~14mm熱軋板材;<30.5mm~4mm冷軋板材;外徑6mm?150mm無縫（焊）管。
1.9.2供應狀態
熱軋和鍛制棒材一般不經熱處理，經磨光或車光后供應；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；管材經固溶+酸洗、或光亮退火后供應。
2.1熔化溫度范圍1290°C~1350°C.
2.2相變點
2.3熱導率（圖2-1）索取圖表，可聯系墨9鉅特殊鋼客服哦
2.4電阻率（圖2-2）索取圖表，可聯系墨9鉅特殊鋼客服哦
2.5 熱擴散率
2.6 比熱容（圖2-3）
時間循環氧化后的重量變化見表2-2.
2.7線膨脹系數（圖2-4）
2.8密度p=8. 44g
2.9磁性能:合金無磁性。
2.10彈性性能（表2-1）
2.11化學性能
2.11.1抗氧化性能:合金在空氣介質中，980°C和1050°C、不同試驗
2.11.2耐腐蝕性能
合金不同試樣類型的耐海水腐蝕能力見表2-3o合金還耐各種鹽類溶液的腐蝕，并具有優良的耐硝酸及磷酸腐蝕能力，對加熱至沸點以下的鹽酸和低濃度的硫酸腐蝕也有相當的抗力⑵。
表2-1
θ/°C | 20 | 95 | 205 | 315 | 425 | 540 | 650 | 760 | 870 |
Ed/GPa | 205 | 200 | 195 | 190 | 185 | 175 | 170 | 160 | 146 |
G/GPa | 79 | 77 | 75 | 72 | 70 | 67 | 63 | 60 | 57 |
μ | 0.308 | 0.310 | 0.312 | 0.313 | 0.312 | 0.321 | 0.328 | 0.329 | — |
表2-2
循環氧化時間/h | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 1000 | |
重量變化/% | 980°C | +0.086 | +0.065 | +0.065 | +0.048 | +0.021 | — | +0.030 | +0.081 |
1095°C | -0.182 | -1.086 | -3.335 | -5.399 | -6.566 | -10.066 | — | — | |
注：加熱15min,冷卻5min為一個循環。 | |||||||||
表2-3
試驗天數 | 試樣類型 | 在靜止海水中 | 在流動海水（0.61m/s）中 | ||
重量損失/g | 局部腐蝕 | 重量損失/g | 局部腐蝕 | ||
180 | 光滑 | 0.05 | 無 | 0.04 | 無 |
有縫隙 | 0.05 | 無 | 0.05 | 無 | |
365 | 光滑 | 0.02 | 無 | 0.01 | 無 |
有縫隙 | 0.04 | 無 | 0.02 | 無 | |
① 6.4mmXlOOmmX300mm焊有圓形焊縫的平板試樣，焊前在980°C退火。 | |||||
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 | 室溫性能 | 815°C持久性能 | ||||||
σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ψ/% | 硬度 | σ/MPa | t/h | δ5/% | |||
≥ | ≤ | ≥ | ||||||||
GJB3165A遼新7-0023 | 熱軋、鍛制棒 | (950?1030)°C/AC或WQ | 830 | 410 | 30 | 實測 | HB290 | 114 | 23 | 15 |
GJB3317A | 熱軋板 | (950?1030)°C/AC | 830 | 410 | 30 | 實測 | HV305 | 114 | 23 | 15 |
遼新7-0038 | 冷軋薄板 | (950?1030)°C或(1090?1200)°C/AC | 830 | 410 | 30 | — | HV305 | 114 | 23 | 15 |
Q/3B4080 | 管材 | (960?1030)°C/AC | 825 | 415 | 35 | —— | HRC25 | —— | —— | — |
3.1.2生產檢驗數據、基值和設計許用值
3.2短時力學性能
3.2.1硬度
3.2.1.1冷軋板經不同固溶處理，室溫硬度見圖3-1。
3.2.1.2鍛件經不同固溶處理，室溫硬度見表3-2。
取樣 | 固溶規范°C*lh | 室溫HBS |
鍛件 | 970 | 217 |
990 | 207 | |
1050 | 197 | |
1120 | 187 | |
1160 | 187 |
3.2.1.3熱軋棒不同狀態經不同熱處理，室溫硬度見表3-3。
取樣 | 固溶規范°C*lh/WQ | 室溫 |
熱軋棒 | — | 20 |
815 | 23 | |
930 | 26 | |
1010 | 21 | |
1040 | (99) | |
取樣 | 時效規范礦CX16h/AC | 室溫 |
熱軋棒 | 540 | 20 |
595 | 23 | |
650 | (94) | |
705 | (95) | |
1205 | (88) |
3.2.2沖擊性能,冷拉條材經70%變形后，不同退火溫度的室溫沖擊功見圖3-2。索取圖表，可聯系墨9鉅特殊鋼客服哦
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不同產品，典型室溫拉伸性能見表3-4。
表3-3[1]
3.2.6.2冷軋板經不同熱處理，不同溫度的拉伸性能分別見表3-5和表3-6；不同溫度的拉伸性能曲線見圖3-3；不同溫度的拉伸應力-應變曲線見圖3-4。
3.2.6.3熱軋板固溶處理后經不同冷拉變形，室溫拉伸性能曲線見圖3-5。索取圖表，可聯系墨9鉅特殊鋼客服哦
3.2.6.4熱軋棒經不同熱處理，室溫拉伸性能見表3-7。
3.2.6.5棒材經70%冷拉變形，經不同固溶處理，室溫拉伸性能曲線見圖3-60
3.2.6.6合金經不同長期時效，室溫拉伸性能曲線見圖3-7,不同溫度的拉伸性能曲線見圖3-8。
取樣 | 狀態 | 室溫拉伸 | |||
σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ψ/% | ||
棒、條材、厚板 | 軋態 | 825?1105 | 415?760 | 30?60 | 40?60 |
(930?1040)°CX(1?4)h | 825—1035 | 415?655 | 30?60 | 40?60 | |
(1095?1205)°CX(1?4)h | 725?895 | 290?415 | 40?65 | 60?90 | |
薄板、帶材 | (930?1040)°CX(1?4)h | 825?965 | 415—515 | 30?55 | 一 |
厚壁管、冷拔薄壁管 | (930?1040)°CX(1?4)h | 825?965 | 415?515 | 30?55 | 一 |
(1095?1205)°CX(1?4)h | 690?825 | 275?415 | 40-~60 | — | |
表3-5
取樣 | "θ/°C | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | 取樣 | θ/°C | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% |
冷軋板 | 20 | 883 | 392 | 65.7 | 冷軋板 | 800 | 400 | 288 | 98.7 |
真空感應爐 | 500 | 780 | 319 | 66.7 | 真空感應爐 | 900 | 223 | 166 | 104.9 |
+電渣 | 600 | 773 | 302 | 71.8 | +電渣 | 950 | 162 | — | 108.9 |
1100°C/AC | 700 | 663 | 301 | 94.0 | 1100°C/AC | 1000 | 117 | — | 118.5 |
表3-6
取樣/mm | 固溶規范 | 室溫拉伸 | 815°C拉伸 | ||||
θ/°C | min | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | σb/MPa | δ5/% | |
如1.5 | 1000 | 10 | 906 | 417 | 55 | 372 | 96 |
1040 | 872 | 385 | 55 | 366 | 96 | ||
1080 | 851 | 368 | 59 | 365 | 97 | ||
1100 | 826 | 349 | 59 | 361 | 91 | ||
1120 | 817 | 343 | 60 | 361 | 80 | ||
1140 | 801 | 334 | 60 | 357 | 88 | ||
1160 | 787 | 323 | 63 | 350 | 75 | ||
取樣/ | 熱處理 | 室溫拉伸 | 取樣/ | 熱處理 | 室溫拉伸 | ||||
σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | σb/MPa | σp0.2 | δ5/% | ||||
D14 | 熱軋 | 1009 | 634 | 46 | dl4 | 1040°CXlh/WQ+540°CX16h/AC | 958 | 441 | 50 |
815°CXlh/WQ | 980 | 586 | 42 | 1040°CXlh/WQ+595CX16h/AC | 958 | 466 | 50 | ||
930°CXlh/WQ | 1009 | 588 | 40 | 1040°CXlh/WQ+650°CX16h/AC | 930 | 426 | 50 | ||
1010°CXlh/WQ | 979 | 537 | 46 | 1040°CXlh/WQ+705°CX16h/AC | 930 | 421 | 48 | ||
1040°CXlh/WQ | 931 | 407 | 50 | 1205笆Xlh/AC | 813 | 330 | 62 | ||
3.3持久和蠕變性能
3.3.1持久性能
3.3.1.1熱軋棒不同溫度的持久應力-壽命曲線見圖3-9。索取圖表，可聯系墨9鉅特殊鋼客服哦
3.3.1.2熱軋棒光滑和缺口持久熱強參數綜合曲線見圖3-10；不同溫度的持久熱強參數綜合曲線見圖3-11,1退火處理的不同溫度的持久熱強參數綜合曲線見圖3-12。
圖3-12熱軋棒不同溫度的持久熱強參數綜合曲線⑵=（T+460）（30+也）X10一3,（"K"/h）；熱軋棒，經（870?980）°CXlh工廠退火處理
3.3.2蠕變性能
3.3.2.1合金不同溫度，100h、1000h和l0000h的持久強度和產生1%和5%塑性應變的蠕變極限見圖3-13?圖3-15o索取圖表，可聯系墨9鉅特殊鋼客服哦
3.3.2.2合金不同溫度的持久和蠕變強度見圖3-16。
3.3.2.3板材不同溫度和應力JOOh的蠕變性能見表3-8,760°C不同應力的蠕變曲線見圖3-17。索取圖表，可聯系墨9鉅特殊鋼客服哦
3.3.2.4棒材不同溫度的蠕變應力和最小蠕變速率之間的關系見圖3-18。
圖3-13合金不同溫度100h的持久強度和產生1%和5%塑性應變的蠕變極限⑵
圖3-14合金不同溫度1000h的持久強度和產生1%和5%塑性應變的蠕變極限⑵
圖3-15合金不同溫度10000h的持久強度和產生1%和5%塑性應變的蠕變極限⑵
圖3-16合金不同溫度的持久和蠕變強度⑵試樣經固溶處理
表3-8
取樣/mm | θ/°C | σb/MPa | 100h的蠕變性能 | ||
厚1.5板材1100°C/AC | 700 | 186 | 0.475 | 0.114 | 0.361 |
800 | 59 | 0.499 | 0.040 | 0.459 | |
900 | 29 | 0.584 | 0.021 | 0.563 | |
圖3-17板材760°C不同應力的蠕變曲線⑴
圖3-18棒材不同溫度的蠕變應力和最小蠕變速率之間的關系⑴棒材，經1150°CXlh/AC處理
3.4疲勞性能
3.4.1高周疲勞
熱軋棒經不同工藝，不同溫度的旋轉彎曲疲勞S-N曲線分別見圖3-19和圖3-20o
圖3-19熱軋棒不同溫度的旋轉彎曲疲勞S-N曲線⑵
圖3-20熱軋棒不同溫度的旋轉彎曲疲勞S-N曲線⑵
取樣/mm | θ/°c | 至產生0.5mm裂紋，N/周 |
厚1.5冷軋板供應狀態 | 650?20 | 745 |
700?20 | 375 | |
800?20 | 295 | |
900?20 | 95 |
3.4.2低周疲勞
3.4.3特種疲勞
3.4.3.1冷軋板不同循環溫度的冷熱疲勞性能見表A9。
3.4.3.2冷軋板在815°C^20°C循環210周后的冷熱疲勞裂紋長度見表3-10和圖3-21o
表3-9
圖3-21冷軋板經不同變形量，在815°C?20°C循環210周,冷熱疲勞裂紋長度.5mm冷軋板，冷軋狀態
取樣/mm | Θ/°C | 固溶規范 | N=210周,裂紋長度/mm |
厚1.5冷軋板 | 815?20 | 1080 | 0.425 |
1100 | 0.555 | ||
1120 | 0.480 | ||
1140 | 0.400 | ||
1160 | 0.565 | ||
1180 | 0.460 | ||
1200 | 0.375 |
3. 5裂紋擴展速率
3.6 斷裂韌度
3.7 松弛性能
4工藝性能與要求
4. 1成形工藝與性能
鋼錠鍛造加熱溫度H20°C,開鍛溫度1030°C,停鍛溫度2930°C；模鍛最終變形量15%?20%；軋制加熱溫度1120oC~1160°C,開軋溫度≥1050°C,停軋溫度三930°C,薄板冷軋半成品變形量為25%? 30%,成品變形量N30%;中間及成品淬火溫度為1100oC±10°C。
4.2 工藝性能
4.3 焊接性能
合金可在保護氣氛下用鈣極或本合金作添料進行氣弧焊接，也可用釬焊連接及電阻縫焊。
4.4零件熱處理工藝
消除應力：900°C；退火：930°C~1040°CXlh；固溶處理：1090°C?1200°C/AC或WQ。
當合金在不高于650°C工作時，可根據要求采用熱軋、冷軋或退火狀態的材料。當工作溫度在65O°C以上時，對要求具有良好的抗疲勞性能和抗拉強度的零部件可采用退火工藝，對要求具有較好蠕變和持久性能的零件可釆用固溶處理。
4.5表面處理工藝
合金表面氧化皮去除時，堿洗后在硝酸-氫氟酸-水溶液中酸洗。
4. 6切削加工與磨削性能
采用硬質合金或高速鋼刀具。所用切削刀具應具有正前角。高速切削加工時推薦用水基冷卻液，低速切削加工時推薦用較粘稠的冷卻液。
5組織結構
5. 1相變溫度
5.2 時間-溫度-組織轉變曲線
參考文獻
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