GH738概述
GH738是以γ′相沉淀硬化的镍基高温合金,具有良好的耐燃气腐蚀能力、较高的屈服强度和疲劳性能,工艺塑性良好,组织稳定。广泛用于航空发动机转动部件,使用温度不高于815℃。可以生产冷轧和热轧板材、管材、带材、丝材和锻件、铸件、紧固件。
1.1GH738材料型号GH738
1.2GH738相近型号WAspAloy(美国),NC20K14(法国)
1.3GH738材料的技术标准
Z9-0106-1986《涡轴八用GH738合金棒材暂行技术条件》
Q/6S1035-1992《高温紧固件用GH738合金棒材》
协上五高09-1986《GH738合金烟气机盘试制技术条件》(上钢五厂)
1.4GH738化学成分见表1-1。表1-1%
| Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | |||||
0.03~0.10 | 18.0~21.0 | 余 | 12.0~15.0 | 3.50~5.00 | 1.20~1.60 | 2.75~3.25 | |||||
B | Zr | Fe | MN | Si | P | S | Cu | ||||
不小于 | |||||||||||
0.003~0.010 | 0.02~0.08 | 2.0 | 0.10 | 0.15 | 0.015 | 0.015 | 0.10 |
注:微量杂质为ω(Pb)≤0.001%、ω(As)≤0.0025%、ω(SN)≤0.0012%、ω(Sb)≤0.0025%、ω(Bi)≤0.0001%。
1.5GH738热处理制度1080℃±10℃,4h,空冷+840℃,24h,空冷+760℃,16h,空冷。
1.6GH738品种规格和供应状态可生产棒材、型材、锻坯、环形件、厚板、薄板、带材、管材、丝材、砂型铸件、精密铸件和紧固件等,通常不经热处理交货,板材固溶处理后交货。
1.7GH738熔炼和铸造工艺采用真空感应熔炼加真空电弧重熔工艺。
1.8GH738应用概况与特殊要求该合金在国外广泛用于航空发动机和燃气轮机,主要用作涡轮叶片及涡轮盘等转动件,有成熟的使用经验。由于该合金含钴较高,在国内较少采用。
二、GH738物理及化学性能
2.1GH738热性能
2.1.1GH738熔化温度范围1330~1360℃。
2.1.2GH738热导率见表2-1。
表2-1[1]
| 360 | 460 | 545 | 640 | 770 | 855 | 985 |
λ/(W/(m·℃)) | 16.8 | 18.3 | 20.2 | 22.4 | 24.1 | 25.3 | 28.0 |
2.1.3GH738比热容见表2-2。
表2-2[1]
| 360 | 460 | 545 | 640 | 770 | 855 | 985 |
C/(J/(kg.℃)) | 515 | 540 | 573 | 603 | 640 | 665 | 707 |
2.1.4GH738线膨胀系数见表2-3。
表2-3[1]
| 20~100 | 20~200 | 20~300 | 20~400 | 20~500 | 20~600 | 20~700 | 20~800 | 20~900 |
α/10-6℃-1 | 12.47 | 12.73 | 13.04 | 13.53 | 13.97 | 14.47 | 15.05 | 15.68 | 15.95 |
2.2GH738密度ρ=8.22g/Cm3。
2.3GH738电性能
2.4GH738磁性能合金无磁性。
2.5GH738化学性能
2.5.1GH738抗氧化性能合金在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-4。
2.5.2GH738耐腐蚀性能合金抗盐雾腐蚀能力良好。
表2-4[1]
| 900 | 1000 |
氧化速率/(g/(m2·h)) | 0.083 | 0.226 |
GH738力学性能
3.1GH738技术标准规定的性能见表3-1。
表3-1
| HBS | 持久性能 | ||||||
θ/℃ | σb/MPA | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPA | t/h | δ5/% | |
不小于 | 不小于 | |||||||
815 | 608 | 20 | 32 | 299~387 | 815 | 328 | 23 | 8 |
3.1.1GH738棒材标准热处理状态生产检表3-2
| σb/MPA | 统计试样数N | ||
A | B | S | ||
815 | 655 | 680 | 610 | 202 |
验数据统计处理结果见表3-2。
3.2GH738室温及各种温度下的力学性能
3.2.1GH738硬度
3.2.1.1GH738热轧棒材固溶温度与硬度的关系见图3-1。
3.2.1.2GH738经1080℃,4h,水冷固溶处理的棒材,在不同温度下时效16h后硬度的变化见图3-2。