GH3625（GH625）（Inconel625）鎳基變形高溫合金

中國(guó)牌號(hào)：GH3625/GH625、GH625 (GH3625)

美國(guó)牌號(hào)：Inconel625/UNS NO6625

法國(guó)牌號(hào)：NC22DNb

德國(guó)牌號(hào)：W.Nr.2.4856

一、GH3625概述

     GH3625是以鉬、鈮為主要強(qiáng)化元素的固溶強(qiáng)化型鎳基變形高溫合金，具有優(yōu)良的耐腐蝕和搞氧化性能，從低溫到980℃均具有良好的拉伸性能和疲勞性能，并且耐鹽霧氣氛下的應(yīng)力腐蝕。因此，可廣泛用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、宇航結(jié)構(gòu)部件和化工設(shè)備。合金的加工和焊接性能良好，可供應(yīng)各種板材、棒材、管材、絲材、帶材和鍛件。

    1.1 GH3625材料牌號(hào) GH3625(GH625)。

    1.2 GH3625相近牌號(hào) Inconel625，UNS NO6625(美國(guó))、NC22DNb(法國(guó))、W.Nr.2.4856(德國(guó))。

    1.3 GH3625材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

    1.4 GH3625化學(xué)成分  見表1-1。                                                                                                    

                        表1-1                                        %

C

Cr

Ni

Co

Mo

Al

Ti

Nb

Fe

Mn

Si

P

S

Cu

不大于

不大于

≤0.10

20.0～23.0

余

≤1.00

8.0～10.0

0.40

0.40

3.15～4.15

5.00

0.50

0.50

0.015

0.015

0.07

    1.5 GH3625熱處理制度 棒材：950～1030℃，空冷或水冷；或1090～1200℃，空冷或水冷固溶處理。板材：950～1030℃，空冷；或1090～1200℃，空冷。管材：推薦退火溫度：960～1030℃，空冷或水冷。

    1.6 GH3625品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 可供應(yīng)d25～80mm的棒材和δ0.8～10.5mm的板材，也可供應(yīng)d6～40mm的無縫（焊）管。棒材不經(jīng)熱處理但以車光或磨光狀態(tài)交貨；板材經(jīng)固溶、精整后供應(yīng)；管材經(jīng)固溶、酸洗（或光亮退火）后供貨。

    1.7 GH3625熔煉與鑄造工藝 合金采用真空感應(yīng)爐熔煉加電渣重熔或真空感應(yīng)爐加真空電弧重熔工藝生產(chǎn)。

    1.8 GH3625應(yīng)用概況與特殊要求 該合金用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣、導(dǎo)向葉片、安裝邊和筒體、燃油總管等零部件，已通過實(shí)際應(yīng)用考核，最高使用溫度為950℃；合金在550～700℃長(zhǎng)期使用后有一定的時(shí)效硬化現(xiàn)象，導(dǎo)致合金塑性有一些下降。

二、GH3625物理及化學(xué)性能    

    2.1 GH3625熱性能

2.1.1 GH3625熔化溫度范圍  1290～1350℃[1]。

2.1.2 GH3625熱導(dǎo)率  見圖2-1。

2.1.3 GH3625比熱容 見圖2-2。

2.1.4 GH3625線膨脹系數(shù) 見圖2-3。

2.2 GH3625密度  ρ=8.44g/cm3。

2.3 GH3625電性能 合金電阻率見圖2-4。

2.4 GH3625磁性能 合金無磁性。

2.5 GH3625化學(xué)性能

2.5.1 GH3625抗氧化性能 合金具有優(yōu)良的抗高溫氧化性能，高溫下在空氣介質(zhì)中循環(huán)氧化后合金的重量變化見表2-1。

                                             表2-1[1]

循環(huán)氧化時(shí)間/h		100	200	300	400	500	600	700	800
重量變化/%	980℃	＋0.086	＋0.065	＋0.065	＋0.048	＋0.021	-	＋0.030	－0.081
	1095℃	－0.182	－1.086	－3.335	－5.399	－6.566	－10.066	-	-

    注：循環(huán)氧化加熱15min，冷卻5min為一循環(huán)。

2.5.2 GH3625抗腐蝕性能 合金具有良好的耐海水腐蝕性能，見表2-2。合金還耐各種鹽類溶液的腐蝕。此外，還有良好的耐硝酸及磷酸腐蝕的能力，對(duì)加熱至沸點(diǎn)以下的鹽酸和低濃度的硫酸腐蝕也有相當(dāng)?shù)目沽?/span>[2]。

                                             表2-2[1]

試驗(yàn)天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度	試驗(yàn)天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度
在靜止海水中				在流動(dòng)海水中(0.61m/s)
180	光滑的 帶縫隙的	0.05 0.05	無 無	180	光滑的 帶縫隙的	0.04 0.05	無 無
365	光滑的 帶縫隙的	0.02 0.04	無 無	365	光滑的 帶縫隙的	0.01 0.02	無 無

 注：光滑試樣是指6.4mm×100mm×300mm焊有圓形焊縫的平板試樣，焊前在980℃退火。帶縫隙的試樣是指用32mm的纖維墊圈以螺栓固定在板面中心。

三、GH3625力學(xué)性能

    GH3625技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能 見表3-1。

                                             表3-1

品種	拉伸性能				持久性能				硬度
	θ/℃	σb/MPa	σP0.2/MPa	δ5/%	θ/℃	σ/MPa	t/h	δ5/%
		不小于					不小于
棒材①	20	830	410	30	815	114	23	15	HB≤290
板材②	20	830	410	30	815	114	23	15	HV≤305
棒材	20	830	410	30	Q/3B 4078-1992				-
板材	20	825	415	30	Q/3B 4077-1992				-
管材	20	825	415	35	Q/3B 4080-1992				HRC≤25

① 標(biāo)準(zhǔn)Z9-0105-1990。               ②標(biāo)準(zhǔn)Z9-0104-1990和GJB 3317-1998。

四、GH3625組織結(jié)構(gòu)

    4.1 GH3625相變溫度

4.2 GH3625時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線     

4.3 GH3625合金組織結(jié)構(gòu) 合金在固溶狀態(tài)的組織為奧氏體基體和少量的TiN、NbC、和M6C相，經(jīng)650～900℃長(zhǎng)期時(shí)效后，所析出的相為γ"、δ、M23C6和M6C。在650～700℃長(zhǎng)期時(shí)效后

主要析出γ"，使合金室溫、高溫強(qiáng)度明顯提高，塑性有所下降，但仍保持較高水平；780～850℃時(shí)效后主要析出δ相，雖然強(qiáng)度有所提高，但合金塑性下降較多。900℃時(shí)效后只有少量的析出相，因此力學(xué)性能與固溶狀態(tài)相近。δ相為正交結(jié)構(gòu)片狀Ni3Nb，并以針狀魏氏體組織存在[1,7]。

五、GH3625工藝性能與要求

5.1 GH3625成形性能 合金的冷熱成形性能良好。鋼錠鍛造加熱溫度為1120℃，開鍛溫度不低于1030℃，停鍛溫度不低于930℃；模鍛時(shí)，最終變形量應(yīng)不小于15%～20%。軋制加熱溫度為1120～1160℃，開軋溫度不低于1050℃，停軋溫度不低于930℃，薄板冷軋半成品變形量為25%～30%，成品變形量不小于30%。中間及成品淬火溫度為1100℃±10℃[1,8]。

    5.2 GH3625焊接性能 合金焊接性能良好，可在保護(hù)氣氛下用鎢極或本合金作添料進(jìn)行氬弧焊接，也可用釬焊連接及電阻縫焊。

5.3 GH3625零件熱處理工藝 消除應(yīng)力：900℃；退火：930～1040℃，1h；固溶處理：1090～1200℃，空冷或水冷。當(dāng)合金在不高于650℃工作時(shí)，可根據(jù)要求采用熱軋、冷軋或退火狀態(tài)的材料。當(dāng)工作溫度在650℃以上時(shí)，對(duì)要求具有較好的疲勞性能和抗拉強(qiáng)度的零部件可采用退火工藝，對(duì)要求具有較好蠕變和持久性能的零件可采用固溶處理。

5.4 GH3625表面處理工藝 除去合金表面氧化皮時(shí)先堿洗，再在硝酸-氫氟酸-水溶液中酸洗。

    5.5 GH3625切削加工與磨削性能 應(yīng)采用硬質(zhì)合金或高速鋼刀具。所用切削工具應(yīng)具有正前角。高速切削加工時(shí)推薦用水基冷卻液，低速切削加工時(shí)推薦用較粘稠的冷卻液。

                                                                                                                                                                       

 

 

 

 

 

 

 

      

               

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