详细介绍:
GH5188(GH188)钴基变形高温合金
资料商标:GH5188/GH188、GH188 (GH5188)
附近商标:Haynes Alloy No.188/HA188
美国商标:UNSR30188
法国商标:KCN22W
一、GH5188(GH188)概述
GH5188是固溶强化型钴基高温合金,参加14%的钨固溶强化,使合金具有优秀的高温热强性,增加较高含量铬和微量镧,使合金具有杰出的高温抗氧化功能,同时具有满足的成形、焊接等技术功能,适于制作航空发动机上在980℃以下需求高强度和在1100℃以下需求抗氧化的零件。也可在航天发动机和航天飞机上运用。可出产供给各种变形商品,如薄板、中板、带材、棒材、锻件、丝材以及精细铸件。
1.1 GH5188(GH188)资料商标 GH5188(GH188)。
1.2 GH5188(GH188)附近商标 Haynes Alloy No.188(HA188),UNSR30188(美国),KCN22W(法国)。
1.3 GH5188(GH188)资料的技术标准
1.4 GH5188(GH188)化学成分 见表1-1。
表1-1 %
CCrNiCoWFeBLa
0.05~0.1520.0~24.020.0~24.0余13.0~16.0≤3.0≤0.0150.03~0.12
MnSiPSAgBiPbCu
不大于
≤1.250.20~0.500.0200.0150.00100.00010.00100.07
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1.5 GH5188(GH188)热处理准则 热轧板材1170~1190℃,空冷;冷轧带材和板材1165~1230℃,疾速空冷;棒材和锻件1180℃±10℃,疾速空冷。
1.6 GH5188(GH188)种类标准与供给状况 供给δ0.5~4mm的冷轧薄板、δ4~14mm的热轧中板、δ0.05~0.8mm的冷轧带材,及各种尺寸的棒材、锻件、焊丝及精细铸件。板材经固溶处理、酸洗、矫直和切边后供给;带材经固溶处理、酸洗、切边后成卷供给;板材经固溶处理后磨光或车光交货;锻件于固溶状况供给;精铸件于铸态交货。
1.7 GH5188(GH188)熔炼与锻造技术 合金选用真空感应熔炼加电渣重熔或真空电弧重熔技术出产。精细铸件选用真空感应熔炼后由母合金锭真空重熔浇铸而成。
1.8 GH5188(GH188)使用概略与特殊需求 该合金在国外广泛使用于制作燃气涡轮及导弹的高温部件,如焚烧室、尾喷管及核能工业中的热交换器等零部件。在国内用该合金制成的航空发动机焚烧室火焰筒和导向叶片等高温部件已经过长时刻试车考验,并投入出产使用。用该合金板材加工成零件的制作技术中,任何工序(如热处理、焊接等)均应避免渗碳及铜污染,以免危害合金的力学功能和耐蚀功能。
二、GH5188(GH188)物理及化学功能
2.1 GH5188(GH188)热功能
2.1.1 GH5188(GH188)熔化温度规模 1300~1360℃[1]。
2.1.2 GH5188(GH188)热导率 见表2-1。
表2-1[2]
θ/℃2003004005006007008009001000
λ/(W/(m·℃))12.2315.3218.3020.8122.9025.0426.5027.8829.06
2.1.3 GH5188(GH188)比热容 见表2-2。
表2-2[2]
θ/℃1002003004005006007008009001000
c/(J/(kg·℃))208425454484513534554571588600
2.1.4 GH5188(GH188)线膨胀系数 见表2-3。
表2-3[2]
θ/℃20~10020~20020~30020~40020~50020~60020~70020~80020~90020~1000
α/10-6℃-111.812.412.913.413.714.414.815.215.716.2
2.1.5 GH5188(GH188)热扩散率见表2-4。
表2-4[2]
θ/℃2003004005006007008009001000
Q/(10-6m2/s)3.153.704.154.454.704.955.105.205.30
2.2 GH5188(GH188)密度 ρ=9.09g/cm3[2]。
2.3 GH5188(GH188)电功能 合金电阻率见表2-5。
表2-5[2]
θ/℃201002003004005006007008009001000
ρ/(10-6Ω·m)1.0511.0561.1001.1331.1431.1711.1921.1991.2041.2131.226
2.4 GH5188(GH188)磁功能 合金无磁性。
2.5 GH5188(GH188)化学功能
2.5.1 GH5188(GH188)抗氧化功能
2.5.1.1 GH5188(GH188)在空气介质中实验100h的氧化速率见表2-6。
表2-6[2]
θ/℃90010001100
氧化速率/(g/m2·h)0.021~0.0340.081~0.0980.125~0.128
2.5.1.2 GH5188(GH188)GH5188、GH3536和GH605三种合金刀饿楔形款式,在炉中的高温静止空气中在指定温度下实验1h后,在空气中冷却不少于40min,总的循环次数为100周;另一组试样在转速为1000r/min的旋转式焚烧设备中作循环氧化实验,在指定温度下于0.3马赫的焚烧产品中保持1h,然后以0.7马赫的冷空气吹3min,替换实验100周后试样的重量丢失见图2-1。
2.5.2 GH5188(GH188)耐腐蚀功能 在富含硫酸钠和氯化钠等污染物的环境中,该合金的耐腐蚀才能优于镍基合金GH3536。GH5188等5种合金板材,在燃气速度为4m/s,焚烧空气中含5×10-6和5×10-5海盐,№.2号燃油中含0.3%~0.45%硫,空气-油的份额为30:1,实验时试样旋转,并每隔1h试样从900℃用冷空气吹冷至260℃以下,如此在焚烧设备上循环实验200h后的动态热腐蚀实验成果见图2-2。
※※※※※※※※※※※※ 陈航宇 021-60545712 ※※※※※※※※※※※※
三、GH5188(GH188)力学功能
GH5188(GH188)合金不同种类技术标准规则的功能见表3-1。
表3-1
种类拉伸功能耐久功能硬度HV其他功能
θ/℃σP0.2/MPaσb/MPaδ5/%θ/℃σ/MPat/hδ5/%
不小于不小于
中板2038086045815① 927①165 7623 2310 15282晶粒度≥4级
薄板20 650380 250860 62045 50927762315-曲折、抗氧化、晶粒度
带材 δ≤0.51mm20 650380 250860 62040 4092762238-曲折180°、抗氧化、晶粒度≥4级
带材 δ>0.51mm20 650380 250860 62045 50927762315-
棒材2038086045927902315HBS≤302抗氧化
锻件2038086045927832315HBS≤293抗氧化
精铸件20②3006001081516515---
① 耐久实验任选一个温度进行。
② 试制时拉伸实验成果供参阅。
四、GH5188(GH188)安排构造
4.1 GH5188(GH188)相变温度
4.2 GH5188(GH188)时刻-温度-安排改变曲线 见图4-1。
4.3 GH5188(GH188)合金安排构造
4.3.1 GH5188(GH188)固溶状况除奥氏体基体外,有M6C一次碳化物,少数的M6C与富镧化合物联系在一起的LaxMy相,还有极少数的M3B2和TiC相。在高温长时刻露出后,M6C会分解分出M23C6,某些炉号可能分出L相,该相在1180℃固溶或在870~980℃长时刻露出后重熔于基体。
4.3.2 GH5188(GH188)中板、薄板和带材技术标准规则,供给状况的晶粒度应不粗于4级。固溶温度(保温时刻10min)对板材晶粒度等级的影响见表4-1。
表4-1[10]
固溶温度/℃11001120114011501160
晶粒度/级8~7(9)8~77~86~86~8(5)
固溶温度/℃11701180119012001220
晶粒度/级5~75~7(4)5~6(4)4~6(3)3~5(2)
五、GH5188(GH188)技术功能与需求
5.1 GH5188(GH188)成形功能
5.1.1 GH5188(GH188)锻造加热温度1180℃,终锻温度不低于980℃。锻造安排破碎后们能够选用大变形量,以削减再加热次数和细化晶粒。
5.1.2 GH5188(GH188)板材再固溶处理后塑性杰出,能够选用任何冷成形技术成形,但其小变形量应大于12%,以避免退火后发生粗大晶粒(临界变形安排)。
5.1.3 GH5188(GH188)技术塑性
5.1.3.1 GH5188(GH188)高温改变塑性图见图5-1;高温拉伸塑性图见图5-2。
5.1.3.2 GH5188(GH188)δ1.2mm板材供给状况的杯突实验揉捏深度为10.6~12.0mm[2]。
5.2 GH5188(GH188)焊接功能 合金焊接功能杰出,可用各种形式焊接技术衔接,以氩弧焊衔接作用佳,接头强度和塑性降低较少。氩弧焊接头与基体资料的耐久功能比照见表5-1。
╚╗╔╝╚╗╔╝╚╗╔╝ 陈航宇 18117221886╚╗╔╝╚╗╔╝╚╗╔╝
表5-1[4]
资料θ/℃σ/MPat/hδ/%资料θ/℃σ/MPat/hδ/%
氩弧焊接头基体资料81516594 6128 36氩弧焊接头基体资料10902229 217 21
5.3 GH5188(GH188)零件热处理技术 该合金在加热后形成的外表氧化膜与基体联系较牢,选用清洁不锈钢氧化皮的方法不易洗掉,而应选用复合碱酸洗技术铲除氧化皮。
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