GH600
中國牌號:GH600/GH3600鎳基高溫合金
美國牌號:Inconel/Inconel600
一、GH600鎳基高溫合金概述:
GH600是早期發展的鎳-鉻-鐵基固溶強化合金,具有良好的耐高溫腐蝕和抗氧化性能、優良的冷熱加工和焊接工藝性能,在700℃以下具有滿意的熱強性和高的塑性。合金可以通過冷加工得到強化,也可以用電阻焊、溶焊或釬焊連接,可供應冷軋薄板、熱軋厚板、帶材、絲材、棒材、圓餅、環坯、環形鍛件等,適宜制作在1100℃以下承受低載荷的抗氧化零件。
1、GH600材料牌號: GH600。
2、GH600相近牌號: Inconel,Inconel600(美國)。
3、GH600材料的技術標準:
4、GH600化學成分:見表1-1。
表1-1 %
C≤ | Si≤ | Mn≤ | P≤ | S≤ | Cr≥ | Ni+Co≥ | Mo≥ | Cu≤ |
0.15 | 0.50 | 1.00 | 0.040 | 0.015 | 14.0-17.0 | 72.0 | - | 0.50 |
其他 | N≤ | Al≤ | Ti≤ | Fe≤ | Co≤ | V≤ | W≤ | Nb+Ta≤ |
- | 0.35 | 0.50 | 6.0-10.0 | - | - | - | 1.00 |
注:1 )航天用材料標準BZ-44-9003B-0規定ω(C)≤0.10%,ω(P)≤0.020%,ω(Nb)≤1.00%。
2) 撫高新1995-13標準規定ω(P)≤0.025%,ω(Nb)≤1.00%。
5、GH600熱處理制度:板材:1010~1050℃,3~5min/mm,空冷;帶材:1010℃±10℃,空冷;絲材:1065℃±10℃,空冷。棒材、環形件檢驗試驗經1010℃±10℃,空冷固溶處理。
6、GH600品種規格與供應狀態:可供應各種規格的板材、棒材、鍛件、帶材、絲材、圓餅、環坯、環形鍛件。棒材以鍛軋狀態、表面磨光或車光供應;圓餅和環坯以鍛態供應;環件以固溶狀態供應;板材經固溶、堿酸洗、矯直和切邊后供應;帶材經冷軋、固溶、去氧化皮交貨;絲材以固溶酸洗盤狀或直條狀、固溶直條細磨光狀態交貨。
7、GH600熔煉與鑄造工藝:合金采用下列工藝之一進行熔煉:(1)非真空感應熔煉加電渣重熔;(2)電弧爐熔煉加電渣重熔;(3)真空熔煉。
8、GH600應用概況與特殊要求:該合金在國外有成熟的使用經驗,在國內已制成航天發動機零部件,通過試飛試驗,在航空上也開始使用。
二、GH600物理及化學性能:
1、GH600熱性能:
(1)、GH600熔化溫度范圍:1370~1430℃[1]。
(2)、GH600熱導率: 見表2-1。
表2-1[2]
θ/℃ | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
λ/(W/(m·℃)) | 12.85 | 13.94 | 15.15 | 16.62 | 18.71 | 20.72 | 22.40 | 24.49 | 27.00 | 29.51 |
(3)、GH600比熱容:見圖2-1。
(4)、GH600線膨脹系數:見表2-2。
2、GH600密度: ρ=8.43g/cm3。
3、GH600電性能:電阻率見圖2-2。
表2-2[2]
θ/℃ | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-1000 |
α/10-6℃-1 | 12.35 | 12.75 | 13.10 | 13.55 | 14.50 | 15.15 | 15.70 | 16.20 |
4、GH600磁性能:合金無磁性。
5、GH600化學性能:GH600抗氧化性能 在空氣介質中試驗100h的氧化速率見表2-3。
表2-3[3]
θ/℃ | 800 | 900 | 1000 |
氧化速率/(g/m2·h) | 0.01865 | 0.05724 | 0.13718 |
三、GH600力學性能:GH600技術標準規定的性能 見表3-1。
表3-1
品種 | θ/℃ | 拉伸性能 | HBS | 彎曲試驗 | |||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | ||||
棒材 | 20 | ≥585 | ≥240 | ≥30 | - | 134~217 | - |
圓餅、環坯或環形件 | 20 | ≥520 | ≥205 | ≥35 | - | ≥187 | - |
熱軋板 | 20 | ≥550 | ≥240 | ≥35 | ≥40 | - | - |
900 | ≥95 | ≥45 | ≥40 | ≥50 | - | - | |
冷軋板 | 20 | ≥550 | ≥240 | ≥30 | - | - | ① |
900 | ≥90 | ≥40 | ≥60 | - | - | - | |
冷軋板 | 20 | ≥550 | ≥200 | ≥30 | - | - | 測試 |
帶材 | 20 | ≥550 | ≥240 | ≥30 | - | - | ① |
絲材 | 20 | 實測 | 實測 | 實測 | - | HV≤151 | 冷頂鍛合格 |
① 供應狀態板材應進行室溫彎曲試驗,芯棒直徑等于產品厚度乘以表3-2的彎曲系數,彎曲軸線應平行于軋制方向,彎曲180°以后,在放大20倍下檢查,不得有裂紋存在。
表3-2
產品厚度/mm | <0.25 | 0.25~1.30 | >1.30~4.00 |
彎曲系數 | 雙方協議 | 1 | 2 |
四、GH600組織結構:
1、GH600相變溫度:
2、GH600時間-溫度-組織轉變曲線:
3、GH600合金組織結構:合金在1120℃處理2h后,僅有TiN氮化物和Cr7C3型碳化物,在870℃經1500h長期時效后,組織中仍然是Cr7C3和TiN,說明合金的組織是穩定的。
五、GH600工藝性能與要求:
1、GH600成形性能:合金具有良好的熱加工性能,鋼錠鍛造加熱溫度為1110~1140℃;終鍛溫度不小于950℃,板坯軋制加熱溫度為1130~1170℃,精軋加熱溫度為1090~1130℃。成品固溶處理溫度為1010~1050℃。
2、GH600焊接性能:合金焊接性能良好,可用電弧焊、氬弧焊、電阻焊和釬焊等各種方法連接,大型或復雜的焊接結構件在熔焊后應在870℃退火1h,以消除焊接應力。
3、GH600零件熱處理工藝:零件的熱處理工藝應按相應的材料標準的熱處理制度進行。薄板和帶材零件的退火處理應在保護氣氛中進行。
六、GH600的品種規格與供應狀態:
1、品種分類:GH600無縫管、GH600焊管、GH600板材、GH600棒材、GH600鍛件、GH600圓環、GH600絲材及GH600配套焊材。
2、交貨狀態:無縫管:固溶+酸白,長度可定尺;板材:固溶、酸洗、切邊;焊管:固溶酸白+RT%探傷,鍛件:退火+車光;棒材以鍛軋狀態、表面磨光或車光;帶材經冷軋、固溶軟態、去氧化皮交貨;絲材以固溶酸洗盤狀或直條狀、固溶直條細磨光狀態交貨。