GH3536
一、GH3536概述
GH3536是主要用鉻和鉬固溶強(qiáng)化的一種含鐵量較高的鎳基高溫合金，具有良好的抗養(yǎng)化和耐腐蝕性能，在900℃以下有中等的持久和蠕變強(qiáng)度，冷、熱加工成型性和焊接性能良好。使用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室部件和其他高溫部件，在900℃以下長(zhǎng)期使用，短時(shí)工作溫度可達(dá)1080℃。供應(yīng)的主要品種有板材、帶材、管材、棒材、鍛件、環(huán)形件和精密鑄件。
1.1GH3536材料牌號(hào) GH3536(GH536,GH22,GH334,GH739,SG-5)
1.2GH3536相近牌號(hào) UNSNO6002，HastelloyX（美國(guó)），NC22FeD（法國(guó)）， NiCr22FeMo（德國(guó)），NimonicPE13（英國(guó)）
1.3GH3536材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
GJB1952-1994《航空用高溫合金冷軋薄板規(guī)范》
GJB2612-1996《焊接用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》
GJB3020-1997《航空用高溫合金環(huán)坯規(guī)范》
HB5494-1992《GH536合金冷(軋)拔無(wú)縫管》
HB5495-1992《GH536合金冷軋薄板》
HB5496-1992《GH536合金圓餅、環(huán)坯和環(huán)形件》
HB5497-1992《GH536合金熱軋和鍛制棒材》
HB5498-1992《HGH536合金冷拉焊絲》
Q/3B4074-1994《GH536合金冷軋帶材技術(shù)條件》
Q/5B4018-1992《K536合金熔模精密鑄件》
Q/CB61-1996《航空用GH536合金冷加工焊接鋼管》
1.4GH3536化學(xué)成分見(jiàn)表1-1。
表1-1%
|
C |
Cr |
Ni |
Co |
W |
Mo |
Al |
Ti |
Fe |
B |
Cu |
Mn |
Si |
P |
S |
|
不大于 |
||||||||||||||
|
0.05～0.15 |
20.5～23.0 |
余量 |
0.50～2.50 |
0.20～1.00 |
8.0～10.0 |
≤0.50 |
≤0.15 |
17.0～20.0 |
0.010 |
0.50 |
1.00 |
1.00 |
0.025 |
0.015 |
注：B按計(jì)算量加入、不分析。
1.5GH3536熱處理制度板材和管材：1130～1170℃，快速空冷或水冷；棒材和環(huán)形件檢驗(yàn)試樣：1175℃?15℃，空冷或更快冷卻；帶材：1065～1105℃，快速冷卻。
1.6GH3536品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)供應(yīng)δ0.5～4.0mm的板材，δ0.05～0.8mm的帶材，外徑4～20mm、壁厚1.0～2.0mm的管材，直徑0.2～10.0mm的焊絲，直徑≤300mm的棒材和各種直徑及壁厚的環(huán)形件以及不同形狀和尺寸的精密鑄件。板材、帶材和管材經(jīng)固溶處理和酸洗后供應(yīng)，帶材也可呈冷軋狀態(tài)供應(yīng)；焊絲以硬態(tài)、半硬態(tài)、固熔加酸洗、光亮固溶處理狀態(tài)成盤交貨，也可以直條交貨；棒材和環(huán)形件不經(jīng)熱處理交貨。精密鑄件于鑄造狀態(tài)供應(yīng)。
1.7GH3536熔煉與鑄造工藝采用電弧爐加電渣或非真空感應(yīng)爐加電渣重熔工藝。生產(chǎn)鑄件則采用感應(yīng)爐重熔母合金后澆注于加熱的模殼內(nèi)，澆注速度以快些為好。
1.8GH3536應(yīng)用概況與特殊要求該合金在國(guó)外航空發(fā)動(dòng)機(jī)和民用工業(yè)中獲得了極為廣泛的應(yīng)用，我國(guó)主要用于制造燃燒室部件和其他熱端部件以及蜂窩結(jié)構(gòu)等。合金在高溫下長(zhǎng)期使用后有一定的時(shí)效硬化現(xiàn)象。
二、GH3536物理及化學(xué)性能
2.1GH3536熱性能
2.1.1GH3536(GH536)熔化溫度范圍1295～1381℃[1]。
2.1.2GH3536(GH536)熱導(dǎo)率見(jiàn)表2-1。
2.1.3GH3536比熱容見(jiàn)表2-2。
2.1.4GH3536線膨脹系數(shù)見(jiàn)表2-3。
2.1.5GH3536合金鑄件的熱擴(kuò)散率見(jiàn)表2-4。
表2-1[1]
|
θ/℃ |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
λ/（W/（m?℃）） |
13.38 |
17.97 |
20.27 |
22.40 |
24.62 |
26.79 |
29.05 |
31.14 |
33.44 |
表2-2
|
θ/℃ |
17 |
100 |
200 |
280 |
408 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
c/(J(kg?℃)) |
372.6 |
372.6 |
389.4 |
456.4 |
427.1 |
452.2 |
464.7 |
515.0 |
535.9 |
561.0 |
表2-3[1]
|
θ/℃ |
20～100 |
20～200 |
20～300 |
20～400 |
20～500 |
20～600 |
20～700 |
20～800 |
20～900 |
|
α/10-6℃-1 |
12.1 |
12.5 |
13.4 |
14.0 |
14.3 |
14.8 |
15.5 |
15.8 |
16.1 |
2.2GH3536密度ρ=8.28g/cm3[1]。
2.3GH3536電性能電阻率見(jiàn)表2-5。
表2-4
|
θ/℃ |
24 |
100 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
Q/（10-6m2/S）） |
2.78 |
3.06 |
3.68 |
3.64 |
4.36 |
4.32 |
4.38 |
4.91 |
5.23 |
2.4GH3536磁性能合金無(wú)磁性。
2.5GH3536化學(xué)性能
2.5.1GH3536抗氧化性能合金在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h后的氧化速率見(jiàn)表2-6。
表2-5[1]
|
θ/℃ |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
p/（10-6Ω.M）） |
1.18 |
1.20 |
1.21 |
1.22 |
1.24 |
1.25 |
1.26 |
1.27 |
1.29 |
表2-6[1]
|
θ/℃ |
700 |
800 |
900 |
1000 |
1100 |
|
氧化速率/（g/(m2?h）） |
0.0023 |
0.060 |
0.117 |
0.200 |
0.611 |
三、GH3536力學(xué)性能
GH3536技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的不同品種的力學(xué)性能見(jiàn)表3-1。
表3-1
|
品種 |
室溫拉伸性能 |
815℃持久性能 |
其他性能 |
||||
|
σP0.2/MPa |
σb/MPa |
δ5/% |
σ/MPa |
t/h |
δ5/% |
||
|
不小于 |
|||||||
|
冷軋薄板
冷軋帶材
冷拔管材
棒材
環(huán)形件
精鑄件② |
310
310
310
275
275
200 |
725
760②
690
690
690
380 |
35
30①
25
30
30
10 |
110
-
-
105
105
- |
24
-
-
24
24
- |
8.0
-
-
10.0
10.0
- |
彎曲180?
彎曲180?
液壓、擴(kuò)口
HBS≤241
HBS≤241
HBS≤96 |
①δ<0.25mm的帶材的室溫抗拉強(qiáng)度σb≥725MPa,δ5≥25%。
②精鑄件鑄態(tài)815℃的σb≥240MPa,δ5≥12%。經(jīng)800℃，50h，空冷處理后HRC≤24。
四、GH3536(GH536)組織結(jié)構(gòu)
4.1GH3536相變溫度
4.2GH3536時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
4.3GH3536合金組織結(jié)構(gòu)
4.3.1該合金在固溶狀態(tài)的組織為奧氏體基體，還有少量的TiN和M6C型碳化物。經(jīng)700～900℃長(zhǎng)期時(shí)效后主要析出相為M12C和M3B2，同時(shí)也伴有微量μ相和L相。經(jīng)700℃，200h時(shí)
效后出現(xiàn)少量σ相，但在800℃時(shí)效后σ相不存在，而析出微量M23C6，有時(shí)出現(xiàn)微量L相。因此合金在長(zhǎng)期時(shí)效后呈現(xiàn)一定程度的時(shí)效硬化現(xiàn)象，使塑性下降，高溫強(qiáng)度也有所減低。
4.3.2冷軋薄板技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，供應(yīng)狀態(tài)冷軋薄板的晶粒度應(yīng)在4～8級(jí)范圍內(nèi)。
五、GH3536（GH536）工藝性能與要求
5.1GH3536成形性能合金具有良好的冷、熱加工成形性能。鍛造加熱溫度1170℃?10℃，終鍛溫度不低于950℃；板坯熱軋加熱溫度1150℃?10℃，終軋溫度不低于850℃；環(huán)形件熱軋加熱溫度1170℃?10℃。
合金的高溫拉伸塑性圖見(jiàn)圖5-1。高溫鐓粗試樣經(jīng)1180℃，45min固溶處理后的再結(jié)晶曲線見(jiàn)圖5-2。
5.2GH3536焊接性能該合金具有良好的焊接工藝性能，可采用氬弧焊、縫焊和點(diǎn)焊等方法進(jìn)行焊接。氬弧焊時(shí)推薦采用HGH3536或HGH3113焊絲。
5.2.1GH3536手工氬弧焊對(duì)接規(guī)范見(jiàn)表5-1。
表5-1[5]
|
被焊材料 |
厚度/mm |
焊前狀態(tài) |
焊絲 |
接頭形式 |
焊接電流/A |
氬氣流量/(L/min) |
鎢極直徑/mm |
電源及極性 |
|
|
牌號(hào) |
直徑/mm |
||||||||
|
GH3536＋GH3536 |
1.0＋1.0 |
供應(yīng)狀態(tài)或固溶狀態(tài) |
HGH3536
HGH3113 |
1.2～1.6 |
對(duì)接 |
40～60 |
10～13 |
1.6～2.0 |
直流正極性 |
|
1.5＋1.5 |
HGH3536
HGH3113 |
1.2～1.6 |
50～70 |
12～15 |
1.8～2.2 |
||||
5.2.2GH3536自動(dòng)鎢極脈沖氬弧焊對(duì)接規(guī)范見(jiàn)表5-2。
表5-2
|
厚度/mm |
焊前狀態(tài) |
焊絲 |
弧壓/V |
脈沖電流/A |
維弧電流/A |
脈沖幅比 |
脈沖寬比 |
脈沖頻率 |
焊接速度/(m/min) |
送絲速度/(m/min) |
|
|
牌號(hào) |
直徑/mm |
||||||||||
|
1.0
1.2
1.5 |
固溶 |
-
HGH-1
HGH-1 |
-
1.0
1.0 |
8.5
8.5
9.0 |
60
65
100 |
20
22
28 |
3
3
3.5 |
2
2
2 |
3
3
3 |
0.25
0.2
0.23 |
-
0.20
0.25 |
5.2.3GH3536縫焊規(guī)范見(jiàn)表5-3。
表5-3[5]
|
被焊材料 |
厚度/mm |
焊前狀態(tài) |
滾盤寬度/mm |
焊接時(shí)間/s |
休止時(shí)間/s |
焊接速度/(m/min) |
電極壓力/kN |
|
|
上 |
下 |
|||||||
|
GH3536＋GH3536 |
1.0＋1.0 |
固溶或供應(yīng)狀態(tài) |
5.5 |
7.0 |
0.14～0.18 |
0.14～0.22 |
0.34～0.40 |
0.25 |
|
1.5＋1.5 |
5.5 |
7.0 |
0.16～0.20 |
0.14～0.22 |
0.22～0.34 |
0.25 |
||
5.2.4GH3536點(diǎn)焊規(guī)范見(jiàn)表5-4。
表5-4[5]
|
被焊材料 |
厚度/mm |
焊前狀態(tài) |
電極直徑/mm |
焊接時(shí)間/s |
電極壓力/kN |
單點(diǎn)抗剪強(qiáng)度/MPa |
正拉強(qiáng)度/MPa |
|
|
上 |
下 |
|||||||
|
GH3536＋GH3536 |
1.0＋1.0 |
固溶或供應(yīng)狀態(tài) |
6 |
7 |
0.16～0.24 |
0.1～0.2 |
≥9.35 |
≥6.36 |
|
1.5＋1.5 |
6 |
7 |
0.20～0.36 |
0.2～0.3 |
≥12.30 |
≥10.60 |
||
5.2.5GH3536焊接接頭的力學(xué)性能見(jiàn)表5-5。
表5-5[6]
|
焊接方法 |
厚度/mm |
焊前狀態(tài) |
焊后處理 |
焊絲牌號(hào) |
θ/℃ |
接頭強(qiáng)度 |
持久性能 |
||
|
σb/MPa |
強(qiáng)度系數(shù)/% |
σ/MPa |
t/h |
||||||
|
氬弧焊 |
1.5 |
供應(yīng)狀態(tài) |
未處理 |
HGH3536 |
20
650
815 |
800
586
337 |
100
100
100 |
-
294
110 |
-
217.6
46.4 |
|
脈沖氬弧焊 |
1.0 |
供應(yīng)狀態(tài) |
未處理 |
- |
20
650 |
842
531 |
100
90 |
-
- |
-
- |
|
1.5 |
供應(yīng)狀態(tài) |
未處理 |
HSG-1 |
20
650 |
826
581 |
100
98 |
-
294 |
-
296.5 |
|
|
縫焊 |
1.5 |
供應(yīng)狀態(tài) |
未處理 |
- |
20
650
815 |
763
514
325 |
96
91
100 |
-
294
110 |
-
214.2
48.6 |
5.3GH3536零件熱處理工藝板材制件固溶處理：1150℃?10℃，2～15min，快速空冷。焊接件或火焰筒處理：980℃?10℃，60min，空冷。機(jī)加工后除應(yīng)力處理：870℃?10℃，30～60min，空冷。零件穩(wěn)定尺寸處理：760℃?10℃，2h，空冷。
產(chǎn)品形態(tài)：
|
庫(kù)存材料牌號(hào) |
||||||
|
Nitronic 60 |
1.4313 |
SUH600 |
SUS347 |
GH3030 |
CK10 |
50CrV4 |
|
UNS S21800 |
1.4125 |
SUH616 |
SUS416 |
GH3044 |
CK45 |
41CrAlMo7-10 |
|
Nitronic 50 |
1.4112 |
SUS301 |
SUS420J1 |
Hastelloy C-276 |
1.1191 |
41NiCrMo7-3-2 |
|
S20910 |
1.4122 |
SUS303 |
SUS420J2 |
Inconel 600 |
1.6523 |
20NiCrMo2 |
|
UNS S20910 |
1.4568 |
SUS304 |
SUS430 |
1.4529 |
17CrNiMo6 |
9SMnPb28 |
|
XM-19 |
1.4509 |
SUS302 |
SUS430F |
UNS N08367 |
40NiCrMo2 |
S250Pb |
|
1.4462 |
1.4315 |
SUS304Cu |
SUS431 |
UNS N08926 |
15NiCr13 |
SAE1215 |
|
1.4057 |
1.4319 |
SUS316Ti |
SUS440A |
Monel 400 |
1.5752 |
1.0718 |
|
EN1.4460 |
1.4571 |
SUS304L |
SUS440B |
Incoloy 825 |
1.7131 |
11SMnPb28 |
|
1.4542 |
1.4547 |
SUS304N1 |
SUS440C |
Nimonoc80A |
1.7139 |
11SMn30 |
|
SUS630 |
316L |
SUS304N2 |
SUS440F |
GH536 |
16MnCr5 |
1.0715 |
|
s17400 H1025 |
304N |
SUS309S |
SUS444 |
UNS S31254 |
16mncrs5 |
9SMn28 |
|
17-4PH |
304 |
SUS310S |
SUS630 |
GH3128 |
1.7147 |
12L14 |
|
UNS S66286 |
316Ti |
SUS314 |
SUS631 |
Alloy 59 |
EN 1.6580 |
9SMnPb36 |
|
SUH660 |
S31254 |
SUS316 |
GH2132 |
Alloy 31 |
1.6582 |
1.0737 |
|
A286 |
254 SMO |
SUS316L |
IncoloyA-286 |
Alloy 602CA |
25CrMo4 |
S300Pb |
|
15-7mo PH |
F44 |
SUS316LN |
Incoloy 800H |
Alloy 601 |
1.7225 |
C17200 |
|
1.4305 |
S31803 |
SUS316N |
Inconel718 |
VDM Alloy 601 |
1.8159 |
2.1247 |
|
1.4404 |
F51 |
SUS317 |
GH3536 |
VDM Alloy 31 |
1.8509 |
2.1285 |
|
1.4301 |
2205 |
SUS321 |
Hastelloy X |
VDM Alloy 59 |
1.6563 |
1.4310 |
|
EN 1.4310 |
1.4529 |
SUS329 |
Inconel 625 |
34crnimo6 |
20MnCr5 |
X-750 |
|
1.4418 |
SUH 660 |
SUS329J3L |
Monle K-500 |
30crnimo8 |
42CrMo4 |
25Cr2ni4WA |
|
上海隆繼集團(tuán)金屬制品有限公司（圓鋼較多） |
||||||
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