GH3030高温合金
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一、GH3030简介
GH3030固溶强化型高温合金 是早期发展的80Ni-20Cr固溶强化型高温合金，化学成分简单，在800℃以下具有满意的热强性和高的塑性，并具有良好的抗氧化、热疲劳、冷冲压和焊接工艺性能。合金经固溶处理后为单相奥氏体，使用过程中组织稳定。卓伊实业主要产品是冷轧薄板，也可以供应棒材、环件、丝材和管材等变形产品。产要用于800℃以下工作的涡轮发动机燃烧室部件和在1100℃以下要求抗氧化但承受载荷很小的其他高温部件。 GH3030具有较强热加工及冷加工性能，用于制作各种化工设备及配套配件。
1.1、材料牌号
GH3030（GH30）
1.2、相近牌号
ЗИ435,XH78T(俄罗斯）
1.3、材料的技术标准
GJB 1952-1994《航空用高温合金冷轧薄板规范》
GJB 2297-1995《航空用高温合金冷拔（轧）无缝管规范》
GJB 2611-1996《航空用高温合金冷拉棒材规范》
GJB 2612-1996《航空用高温合金冷拉丝材规范》
GJB 3020-1997《航空用高温合金环坯规范》
GJB 3317-1998《航空用高温合金热轧板规范》
GJB 3318-1998《航空用高温合金冷轧带材规范》
GJB 3165-1998《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范》
GJB 3167-1998《冷镦用高温合金冷拉丝材规范》
GB/T 15062-1994 《一般用高温合金管》
1.4、化学成分
表1-1
|
C |
Cr |
Ni |
Ti |
Al |
Fe |
Mn |
Si |
P |
S |
|
≤0.12 |
19.0～22.0 |
余量 |
0.15～0.35 |
≤0.15 |
≤1.5 |
≤0.7 |
≤0.8 |
≤0.03 |
≤0.02 |
注：1.棒材和环坯标准规定，Cu≤0.20%。
2.热轧板、冷轧板、冷轧带、管材、丝材和冷镦用冷拉丝材标准规定，Fe≤1.00%,P≤0.015%,S≤0.010%,Pb≤0.001%,Cu≤0.007%。
1.5、热处理制度
固溶温度为980～1020℃,冷却方式对热轧板、冷轧薄板和环坯匀为空冷，冷镦用丝材和冷拉棒材为水冷或空冷，管材为水冷。
1.6、品种规格与供应状态
可生产各种规格的变形产品，棒材和环坯不经热处理交货；热轧板和冷轧薄板及管材经固溶和酸洗后供应；焊丝于冷拉状态、固溶和酸洗状态或半硬态成盘状交货；冷镦用丝材于固溶、酸洗状态成盘状或直条状、固溶直条状磨光或冷拉状态交货；管材于固溶、酸洗状态交货；冷拉棒以退火、退火加酸洗、退火加磨光或冷拉状态交货。
1.7、熔炼与铸造工艺
上海卓伊采用电弧炉熔炼或电弧炉熔炼加电渣重熔或真空电弧重熔，非真空感应炉加电渣熔或真空电弧炉重熔或真空双联工艺。
1.8、应用概况与特殊要求
该合金已在航空发动机上经过了长期使用考验，主要用于燃烧室和加力燃烧室零部件以及机匣安装边等零部件。
二、物理及化学性能
2.1、热性能
2.1.1、熔化温度范围 1374～1420℃
2.1.2、热导率
表2-1
|
θ/℃ |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
λ/（W/（m·C）） |
15.1 |
16.3 |
18.0 |
19.3 |
20.9 |
22.2 |
23.4 |
25.1 |
26.4 |
2.1.3、比热容
表2-2
|
θ/℃ |
150 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
|
c/(J/(kg.K)) |
565.2 |
598.7 |
674.1 |
741.1 |
820.6 |
971.3 |
2.1.4、线膨胀系数
表2-3
|
θ/℃ |
20～100 |
20～200 |
20～300 |
20～400 |
20～500 |
20～600 |
20～700 |
20～800 |
20～900 |
|
α/10-6C-1 |
12.8 |
13.5 |
14.3 |
15.0 |
15.5 |
16.1 |
17.0 |
17.5 |
18.0 |
2.1.5、黑度
表2-4
|
θ/℃ |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
黑度① |
0.17 |
0.17 |
0.18 |
0.18 |
0.19 |
0.27 |
0.51 |
0.52 |
0.53 |
①为全辐射黑度（空气中试验）
2.2、密度
ρ=8.4g/cm3
2.3、电性能
不同温度的电阻率
表2-5
|
θ/℃ |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
|
ρ/(10-6Ω.m) |
1.090 |
1.099 |
1.108 |
1.117 |
1.127 |
1.153 |
1.135 |
1.126 |
1.123 |
2.4、磁性能合金无磁性。
2.5、化学性能
2.5.1、抗氧化性能 在空气介质中的氧化速率见
表2-6
|
θ/℃ |
900 |
1000 |
1100 |
1200 |
|
氧化速率/(g/(m2.h)) |
0.0535 |
0.1560 |
0.3905 |
0.5810 |
三、金相组织结构
该合金在1000摄氏度固溶处理后为单相奥氏体组织，间有少量TiC和Ti(CN)。
四、工艺性能与要求
1、该合金具有良好的可锻性能，锻造加热温度1180℃，终锻900℃。
2、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。
3、热处理后，零件表面氧化皮可用吹砂或酸洗方法清除。