高温合金牌号.doc
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1、高温合金牌号(GB/T14992-1994)2007-4-24 16:21:20高温合金:凡在应力及高温(一般指600650摄氏度以上)同时作用下,具有长时间抗蠕变能力与高的持久强度和高的抗蚀性的金属材料,称为耐热合金或高温合金。常用的有铁基合金、镍基合金、钴基合金,还有铬基合金、钼基合金及其他合金等。高温合金是制造燃汽轮机、喷气式发动机等高温下工作零部件的重要材料。表8-28高温合金的牌号及化学成分牌号化学成分(质量分数)(%)新牌号CCrNiWM0A1TiFeNbVBCeMnSiPS其他固溶强化型铁基合金GH1015O.0819.022.O34.039.04.805.802.503.20余
2、量1.101.60O.0100.0501.500.600.020O.015GH1016O.0819.022.O32.036.O5.006.002.603.30余量0.901.400.10O.300.010O.0501.80O.60O.0200.015N0.13O.25GH1035O.060.1220.023.O35.040.O2.503.50O.50O.701.20余量1.201.70O.050O.700.800.0300.020GH1040O.1215.O17.524.027.O5.507.O0余量1.002.000.51.00O.030O.020N0.10O.20GH1131O.1019.
3、O22.O25.030.O4.806.002.803.50余量O.701.30O.0051.20O.80O.020O.020N0.150.30GH1140O.060.1220.O23.O35.O40.O1.401.802.002.50O.20O.60O.701.20余量0.0500.70O.80O.025O.015时效硬化型铁基合金GH2018O.0618.021.O40.044.O1.802.203.704.30O.35O.751.802.20余量O.015O.020O.50O.600.0200.015Zr0.050GH20360.340.4011.513.57.O9.01.101.40O.
4、12余量O.250.501.251.557.509.50O.30O.800.0350.030GH20380.101O.O12.518.021.O0.502.302.80余量O.0081.001.000.030O.020GH2130O.0812.O16.O35.O40.O5.006.501.402.202.403.20余量O.0200.0200.500.60O.015O.015GH2132O.0813.516.O24.O27.01.001.500.401.752.30余量0.100.50O.0010.0102.001.00O.030O.020GH2135O.0814.O16.O33.036.01
5、.702.201.702.202.002.802.102.50余量O.0150.030.40.50.020O.020GH21360.0613.O16.024.528.51.001.75O.352.403.20余量O.010.10O.005O.025O.35O.75O.025O.025GH2302O.0812.O16.O38.042.03.504.501.502.501.802.302.302.80余量O.O1OO.0200.60O.600.020O.010ZrO.050固溶强化型镍基合金GH3030O.1219.022.0余量0.150.15O.351.500.70O.800.0300.020
6、GH3039O.0819.022.O余量1.802.30O.35O.750.350.753.OO.901.30O.400.80O.0200.012GH30440.1023.526.5余量13.016.01.500.500.300.704.0O.50O.800.013O.013GH3128O.0519.O22.0余量7.59.O7.509.OO.400.800.40O.802.0O.0050.0500.50O.80O.013O.013ZrO.06时效硬化型镍基合金GH4033O.03O.0819.022.O余量O.601.002.402.804.O0.0100.0100.350.65O.015O
7、.O07GH4037O.030.1013.O16.0余量5.006.002.004.001.702.301.802.305.00.10.500.0200.0200.500.400.0150.010CH40430.1215.O19.0余量2.003.504.006.001.001.701.902.805.00.51.30O.010O.0310O.50O.60O.015O.010GH40490.109.511.O余量5.006.004.505.503.704.401.401.901.50.2O.500.015O.020O.50O.50O.0100.010C014.016.OGH4133O.0719
8、.022.0余量0.701.202.503.001.51.151.65O.0100.010O.350.65O.0150.007GH4169O.0817.O21.O50.055.02.83.3O.20O.60O.651.15余量4.755.50O.0060.35O.35O.015O.015注:1.GH1035合金中的Ti和Nb为任选其一,不是同时加入的。2.GH3039合金中允许有铈(Ce)存在。3.表中B、Zr、Ce的含量为计算加入量,可不分析测定(除非产品标准或协议、合同中另有规定)。表8-29高温合金的成品化学成分(质量分数)允许偏差 (%)元 素规定元素的范围允许偏差上偏差下偏差C0.1
9、0O.010.01O.100.25O.020.020.25SiO.050.01O.O10.050.250.02O.020.25O.50O.030.03O.501.00O.05O.05Mn1.000.03O.031.003.00O.040.043.00O.070.07P全范围O.005S全范围O.003V全范围O.020.02Cr5.O15.O0.150.1515.O25.OO.25O.25Fe5.OO.050.055.O1O.O0.10.11O.015.OO.15O.1515.O30.0O.30O.3030.050.OO.450.45Ni20.O30.00.250.2530.O40.00.3O
10、.3040.060.OO.35O.3560.080.0O.450.45A15.OO.020.025.00.10.1Ti0.50O.03O.030.501.00O.04O.041.002.00O.050.052.003.500.070.073.505.00O.10O.10C0O.200.02O.020.201.00O.03O.031.05.OO.05O.05Nb5.OO.02O.025.OO.10O.10W5.O0.050.055.00.1O.10Mo5.OO.02O.025.O0.10.1CuO.20O.02O.02O.20O.50O.030.030.505.00O.040.04(2)用途见表
11、3-30。表8-30高温合金的特性和应用类别牌 号主要特性应用举例1.固溶强化型铁基合金GH1015这类合金含铬、镍量相对较高,含弥散强化相形成元素(V、A1、Ti)量相对较少。它的热处理主要形式为“固溶处理”,通过固溶处理可达到强化的目的。在零件需要多次冷压加工时,为消除加工硬化、恢复塑性,也要进行固溶处理。零件焊接后通常进行退火处理以消除内应力。由于铬、镍含量较高,故这类合金抗氧化温度较高,一般可达900%以上;但因含弥散强化相形成元素较少,合金中化合物数量较少,故室温强度、高温强度都较低。这类合金固溶处理后的组织为奥氏体,故塑性好,可以冷压成形;由于含碳量少,故焊接性亦好这类合金主要用来
12、制作形状复杂、冷压成型、受力不大,但要求抗氧化能力较高的高温零件,其中最典型的零件是涡轮发动机的燃烧室900以下的涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室等零件GH1016700900%的涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室等零件GH1035750800的涡轮发动机的燃烧室和加力燃烧室GH1040800以下的燃烧室、加力燃烧室和700C以下的涡轮盘、轴及叶片材料GH1131900以下的涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室和其他高温部件GH1140800900的涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室等零件2.时效硬化型铁基口金GH2018这类合金铬、镍含量相对较低,故抗氧化的温度仅约800%,但是含弥散强化相形成元素(v、A
13、1、Ti)量相对较高,在固溶体基体上可形成化合物强化相,所以常用热处理形式为固溶处理+时效。通过固溶处理,可以使合金固溶强化;通过时效处理,可以使合金析出细小强化相VC、Ni3A1、Ni3Ti,Ni3(A1Ti),从而提高室温和高温强度。固溶并时效处理后的组织为奥氏体+弥散化合物。例如GH2132的化合物量为2.5%、GH2135的化合物量为14%这类合金通常应用于高温下受力的零件,如涡轮盘、螺栓和工作温度不高的转子叶片等800以下的涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室和其他高温部件GH2036650以下的涡轮盘、环形件和紧固件GH2038700以下的涡轮盘、轴和叶片GH2130800以下的增压涡轮
14、和燃气涡轮叶片材料GH2132650700的涡轮盘、环形件、冲压焊接件和紧固零件材料GH2135700750的涡轮盘、工作叶片和其他高温部件GH2136650700的涡轮盘材料GH2302800850的燃气涡轮叶片和700750的燃气轮机叶片等材料3.固溶强化型镍基金GH3030特性、用途和相应的固溶强化型铁基合金、时效硬化型铁基合金基本相同。不同之处在于基体的差别。铁基高温合金的基体金属是铁(含铁量约50%左右),含铬量约10%。23%、含镍量约7%一40%;而镍基高温合金的基体金属是镍,镍含量大于50% 由于镍含量的提高,故镍基高温合金比铁基高温合金的热强性高,最高工作温度已达到1050左
15、右;但其可切削加工性亦随之变差。同时由于它们都含有大量的镍,不符合我国资源情况,应逐步采用铁基高温合金来代替800以下涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室等零件,可用GH1140代GH3039800850的火焰筒及加力燃烧室等零件GH3044850900的航空发动机的燃烧室及加力燃烧室等零件GH3128800950的涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室等零件4.时效硬化型镍基合金GH4033700以下的涡轮叶片和750以下的涡轮盘等材料GH4037800850的涡轮叶片材料GH4043800850的排气门座后卡圈零件和燃气涡轮叶片GH4049900以下的燃气涡轮工作叶片及其他受力较大的高温部件GH4133
16、700750的涡轮盘或叶片GH4169350750的抗氧化热强材料注:各成分含量皆指质量分数。表5-6-7中国与国外变形高温合金牌号近似对照No.中国日本JIS美国德国法国NF俄罗斯TOCT英国DS/DTDGB/T旧牌号商业牌号AMS/SAEDINW-Nr.(L-Nr.)1GH1015GH15-868-2GH1035GH35-703-4GH1040GH40-395-5GH1131GH131-126-6GH1140GH140-602-7GH2018GH18-N2638GH2036GH36-481-9GH2038GH38A-696A-10GH2130GH130-617-11GH2132-GH132
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