GH3039 (GH39)鎳基變形高溫合金

中國牌號：GH3039/GH39、GH39 (GH3039)

俄羅斯牌號：ЭИ602/XH75MБГЮ

 

 

一、GH3039 概述

    GH3039為單相奧氏體型固溶強化合金，在800℃以下具有中等的熱強性和良好的熱疲勞性能，1000℃以下抗氧化性能良好。長期使用組織穩(wěn)定，還具有良好的冷成形性和焊接性能。適宜于850℃以下長期使用的航空發(fā)動機燃燒室和加力燃燒室零部件。該合金可以生產(chǎn)板材、棒材、絲材、管材和鍛件。

    1.1 GH3039 材料牌號  GH3039(GH39)

    1.2 GH3039 相近牌號  ЭИ602，ХН75МБГЮ(俄羅斯）

    1.3 GH3039 材料的技術(shù)標準

    1.4 GH3039 化學成分  見表1-1。

                                    表1-1                                        %

C	Cr	Ni	Mo	Al	Ti	Nb	Fe	Mn	Si	P	S
							不大于
≤0.08	19.0～22.0	余	1.80～2.30	0.35～0.75	0.35～0.75	0.90～1.30	3.00	0.40	0.80	0.020	0.012

    注：1.合金中允許有Ce存在。

        2.合金中ω(Cu)=0.20%。                                     

    1.5 GH3039 熱處理制度 熱軋及冷軋板材和帶材固溶處理：1050～1090℃，空冷。棒材及管材固溶處理：1050～1080℃，空冷或水冷。

    1.6 GH3039 品種規(guī)格和供應(yīng)狀態(tài) 可以供應(yīng)各種規(guī)格的熱軋板、冷軋板、帶材、棒材、絲材、管材、和鍛件。板材、帶材和管材固溶處理和酸洗后交貨。絲材于冷加工狀態(tài)或固溶狀態(tài)供應(yīng)棒材不熱處理交貨。

    1.7 GH3039 熔煉和鑄造工藝 合金采用電弧爐熔煉、電弧爐或非真空感應(yīng)爐加電渣重熔或真空電弧重熔以及真空感應(yīng)爐加電渣或真空電弧重熔工藝。

    1.8 GH3039 應(yīng)用概況與特殊要求 用該合金材制作的航空發(fā)動機燃燒室及加力燃燒室零部件，經(jīng)過長期的生產(chǎn)和使用考驗，使用性能良好。

二、GH3039 物理及化學性能

    2.1 GH3039 熱性能

2.1.1 GH3039 熱導率 見表2-1。

                                                  表2-1[1]

θ/℃	100	200	300	400	500	600	700	800	900
λ/（W/（m·℃））	13.8	15.5	17.2	18.8	20.5	21.8	23.4	25.1	26.8

    2.1.2 GH3039 比熱容 見表2-2。  

2.1.3 GH3039 線膨脹系數(shù) 見表2-3。

                                                                                                     表2-2[1]

 

θ/℃	150	200	300	400	500	600	700	800
c/(J/(kg.K))	544	574	636	645	762	779	921	1047

                                                                                                      表2-3[1]

θ/℃	20～100	20～200	20～300	20～400	20～500	20～600	20～700	20～800	20～900	20～1000
α/10-6℃-1	11.5	12.4	13.2	13.5	13.8	14.3	14.9	15.3	15.8	16.4

    2.2 GH3039密度  ρ=8.3g/cm3。

2.3 GH3039電性能 室溫電阻率ρ=1.18×10-6Ω·m。

    2.4 GH3039磁性能  合金無磁性。

    2.5 GH3039化學性能

2.5.1 GH3039抗氧化性能

 

 

 

  2.5.1.1 GH3039在空氣介質(zhì)中經(jīng)100h試驗后的氧化速率見表2-4。

 

    2.5.1.2 GH3039合金在高溫下長期工作時，有產(chǎn)生沿晶界氧化的傾向。在900～1100℃暴露100h后的沿晶氧化深度見表2-5。

     2.5.1.3 GH3039合金在高溫下100h內(nèi)的氧化增重見圖2-1。
                          表2-4[2]

θ/℃	900	1000	1100	1200
氧化速率/(g/(m2· h))	0.074	0.251	0.535	1.061

                      表2-5[2]

θ/℃	900	1000	1100
沿晶界氧化深度/mm	0.020	0.052	0.068

三、GH3039力學性能

   GH3039技術(shù)標準規(guī)定的力學性能見表3-1。

                                                                                                  表3-1

 

標準號
	品種	室溫拉伸性能			800℃拉伸性能
		σb/MPa	δ5/%	φ/%	σb/MPa	δ5/%	φ/%
GJB 1952-1994	冷軋板	735	40	-	245	40	-
GJB 2297-1995	航空用管	685①	40①	-	245	40	-
GJB 3165-1998	棒材	735	40	-	245	40	40
GJB 3317-1998	熱軋板	735	40	45	245	40	50
GJB 3318-1998	冷軋帶	735②	40①	-	-	-	-
GB/T 15062-1994	一般用管	635	35	-	-	-	-

注：①外徑>30mm,壁厚>3.0mm管材室溫σb≥635MPa,δ5≥30%。

    ②δ≤0.25mm帶材的室溫σb≥660MPa,δ5實測。

四、GH3039組織結(jié)構(gòu)

    4.1 GH3039相變溫度

    4.2 GH3039時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

4.3 GH3039合金組織結(jié)構(gòu)

4.3.1 GH3039合金固溶狀態(tài)為單相奧氏體，并含有少量的Ti(CN)、NbC及M32C6碳化物。經(jīng)600～900℃長期時效或使用后，有M32C6型碳化物析出，600～700℃時效后析出的碳化物顆粒細小，均勻分布于晶內(nèi)和晶界，時效溫度高于700℃時，主要沿晶界析出并聚集長大。合金中不形成有害相，組織穩(wěn)定性較好。

4.3.2 GH3039冷軋薄板標準規(guī)定，供應(yīng)狀態(tài)晶粒度的要求為5～8級。

五、GH3039工藝性能與要求

    5.1 GH3039成型性能

5.1.1 GH3039鍛造 合金具有良好的熱加工工藝塑性，變形性能良好。鍛造加熱溫度1170～1190℃，終鍛溫度不低于900℃，一次加熱的變形量為50%。

5.1.2 GH3039軋制 板材荒軋溫度1100～1140℃，精軋溫度1050～1100℃，終軋溫度不低于850℃。經(jīng)電渣或真空自耗重熔的合金軋制時，精軋溫度應(yīng)稍低于電弧爐熔煉的合金。熱軋終軋道次變形量應(yīng)不低于13%，薄板冷軋變形量30%～55%。

5.1.3 GH3039沖壓性能 供應(yīng)狀態(tài)薄板具有良好的沖壓習慣你能，沖壓的極限系數(shù)見表5-1，一般工作系數(shù)為極限系數(shù)的80%～90%。供應(yīng)狀態(tài)δ1.5mm薄板反復彎壓至斷裂次數(shù)為20～29次；杯突試驗深度為10.7～12.0mm。δ8.5mm熱軋中板經(jīng)深沖后應(yīng)立即（不得超過12h）進行中間固溶處理，以消除應(yīng)力。

表5-1[9]

極限深沖系數(shù)	極限翻邊系數(shù)	極限壓窩系數(shù)		最小彎曲半徑
		平頭陽模	球頭陽模
2.10～2.14	1.85～2.00	0.30～0.33	0.45～0.53	1δ①

    ① δ為板厚。

                                                                                                                                                                       

 

 

 

 

 

 

 

      

               

     ●公司對公賬戶名：上海益勵金屬材料有限公司 

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