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GH3536(GH536,GH22,GH334,GH739,SG-5)
一、GH3536 概述

     GH3536是主要用鉻和鉬固溶強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)動機的燃燒室部件和其他高溫部件,在900℃以下長期使用,短時工作溫度可達1080℃。供應的主要品 種有板材、帶材、管材、棒材、鍛件、環(huán)形件和精密鑄件。

1.1 GH3536 材料牌號  GH3536(GH536,GH22,GH334,GH739,SG-5)

1.2 GH3536 相近牌號  UNS NO6002,HastelloyX(美國),NC22FeD(法國), NiCr22FeMo(德國),Nimonic PE13(英國)

1.3 GH3536 材料的技術標準

GJB 1952-1994  《航空用高溫合金冷軋薄板規(guī)范》

GJB 2612-1996  《焊接用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》

GJB 3020-1997  《航空用高溫合金環(huán)坯規(guī)范》

HB 5494-1992  《GH536合金冷(軋)拔無縫管》

HB 5495-1992  《GH536合金冷軋薄板》

HB 5496-1992  《GH536合金圓餅、環(huán)坯和環(huán)形件》

HB 5497-1992  《GH536合金熱軋和鍛制棒材》

HB 5498-1992  《HGH536合金冷拉焊絲》

Q/3B 4074-1994  《GH536合金冷軋帶材技術條件》

Q/5B 4018-1992  《K536合金熔模精密鑄件》

Q/CB 61-1996  《航空用GH536合金冷加工焊接鋼管》

1.4 GH3536 化學成分  見表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按計算量加入、不分析。

1.5 GH3536 熱處理制度 板材和管材:1130~1170℃,快速空冷或水冷;棒材和環(huán)形件檢驗試樣:1175℃±15℃,空冷或更快冷卻;帶材:1065~1105℃,快速冷卻。

1.6 GH3536 品種規(guī)格與供應狀態(tài) 供應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,帶材也可呈冷軋狀態(tài)供應;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。

1.7 GH3536 熔煉與鑄造工藝 采用電弧爐加電渣或非真空感應爐加電渣重熔工藝。生產(chǎn)鑄件則采用感應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。

1.8 GH3536 應用概況與特殊要求 該合金在國外航空發(fā)動機和民用工業(yè)中獲得了極為廣泛的應用,我國主要用于制造燃燒室部件和其他熱端部件以及蜂窩結構等。合金在高溫下長期使用后有一定的時效硬化現(xiàn)象。

二、GH3536 物理及化學性能

2.1 GH3536 熱性能

2.1.1 GH3536(GH536)  熔化溫度范圍  1295~1381℃[1]。

2.1.2 GH3536(GH536)  熱導率  見表2-1。

2.1.3 GH3536 比熱容 見表2-2。 

2.1.4 GH3536 線膨脹系數(shù) 見表2-3。

2.1.5 GH3536 合金鑄件的熱擴散率 見表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

2.2 GH3536密度  ρ=8.28g/cm3[1]。

2.3 GH3536電性能  電阻率見表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

2.4 GH3536磁性能  合金無磁性。

2.5 GH3536化學性能

2.5.1 GH3536抗氧化性能 合金在空氣介質(zhì)中試驗100h后的氧化速率見表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力學性能

GH3536技術標準規(guī)定的不同品種的力學性能見表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、擴口

HBS≤241

HBS≤241

HBS≤96

① δ<0.25mm的帶材的室溫抗拉強度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) 組織結構

4.1 GH3536相變溫度

4.2 GH3536時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線 

4.3 GH3536合金組織結構 

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℃長期時效后主要析出相為M12C和M3B2,同時也伴有微量μ相和L相。經(jīng)700℃,200h時

效后出現(xiàn)少量σ相,但在800℃時效后σ相不存在,而析出微量M23C6,有時出現(xiàn)微量L相。因此合金在長期時效后呈現(xiàn)一定程度的時效硬化現(xiàn)象,使塑性下降,高溫強度也有所減低。

4.3.2 冷軋薄板技術標準規(guī)定,供應狀態(tài)冷軋薄板的晶粒度應在4~8級范圍內(nèi)。

五、 GH3536(GH536)工藝性能與要求

5.1 GH3536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圖5-1。高溫鐓粗試樣經(jīng)1180℃,45min固溶處理后的再結晶曲線見圖5-2。

5.2 GH3536焊接性能 該合金具有良好的焊接工藝性能,可采用氬弧焊、縫焊和點焊等方法進行焊接。氬弧焊時推薦采用HGH3536或HGH3113焊絲。

5.2.1 GH3536手工氬弧焊對接規(guī)范見表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

直徑/mm

GH3536+GH3536

1.0+1.0

供應狀態(tài)或固溶狀態(tài)

HGH3536

HGH3113

1.2~1.6

對接

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

5.2.2 GH3536自動鎢極脈沖氬弧焊對接規(guī)范見表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

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

 

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