GH4145 合金主要是以γ"[Ni3(Al、Ti、Nb)]相進行時效強化的鎳基高溫合金,在980℃以下具有良好的耐腐蝕和抗氧化性能,800℃以下具有較高的強度,540℃以下具有較好的耐松弛性能,同時還具有良好的成形性能和焊接性能。該合金主要用于制造航空發(fā)動機在800℃以下工作并要求強度較高的耐松弛的平面彈簧和螺旋彈簧。還可用于制造氣輪機渦輪葉片等零件??晒?yīng)的品種有板材、帶材、棒材、鍛件、環(huán)形件、絲材和管材。[1]?
1.1、材料牌號 GH4145(GH145)
1.2、相近牌號
Inconel X-750(美國),NiCr15Fe7TiAl(德國),NC15FeTNbA(法國),NCF750(日本)
1.3、材料的技術(shù)標準
Q/3B 4088-1994《GH4145合金毛細管材》
Q/3B 4098-1995《GH4145合金絲材》
Q/3B 4198-1993《GH4145合金冷軋板材、帶材》
1.4、化學成分
表1-1
C
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Cr
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Ni+Co
|
Al
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Ti
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Fe
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Nb+Ta
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≤0.08
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14.0~17.0
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≥70.0
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0.40~1.00
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2.25~2.75
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5.00~9.00
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0.70~1.20
|
Co
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Mn
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Si
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S
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Cu
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P
|
≤1.00
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≤1.00
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≤0.50
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≤0.010
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≤0.50
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≤0.015
|
注:表中Mn、Si為棒、鍛件、環(huán)形件和絲材含量,板材、帶材和管材為:Mn≤0.35%,Si≤0.35%。
1.5、熱處理制度
板、帶、管材供應(yīng)狀態(tài)的固溶熱處理制度980℃±15℃,空冷。材料及零件的中間熱處理制度,可分別選擇下列工藝進行熱處理。
退火:955~1010℃,水冷。
焊接件焊接前退火:980℃,1h。
焊接件消除應(yīng)力退火:900℃,保濕2h。
消除應(yīng)力退火:885℃±15℃,24h,空冷。
1.6、品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)
可以供應(yīng)各種規(guī)格的棒材、鍛件、環(huán)形件、熱軋板、冷軋板、帶材、管材和絲材。
板材和帶材一般于熱軋或冷軋、退火或固溶、酸洗拋光后供應(yīng)。
棒材、鍛件和環(huán)形件可于鍛態(tài)或熱軋狀態(tài)供應(yīng);也可于鍛后固溶處理供應(yīng);棒材可于固溶后磨光或車光供應(yīng),當訂單有要求時,可于冷拉狀態(tài)就位。
絲材可于固溶狀態(tài)供應(yīng);對于標稱直徑或厚度在6.35mm以下的絲材,可固溶后并以50%~65%的冷拉變形供應(yīng);標稱直徑或邊長大于6.35mm的絲材,固溶處理后以不小于30%的冷拉變形供應(yīng)。對于標稱直徑或邊長不大于0.65mm的絲材,根據(jù)要求固溶處理后以不小于15%的冷拉變形供應(yīng)。[1]?
1.7、熔煉與鑄造工藝
合金采用電弧爐加真空自耗重熔、真空感應(yīng)加電渣、電渣加真空自耗重熔或真空感應(yīng)加真空自耗重熔。
1.8、應(yīng)用概況與特殊要求
該合金主要用于制造航空發(fā)動機工作溫度在540℃以下的耐腐蝕的平面波形彈簧、周向螺旋彈簧、螺旋壓簧、彈簧卡圈和密封圈等零件。
二、物理及化學性能
2.1、熱性能
2.1.1、熔化溫度范圍
1395~1425℃
2.1.2、熱導(dǎo)率
見表2-1
θ/℃
|
50
|
100
|
300
|
500
|
900
|
λ/(W/(m·C))
|
14.7
|
15.9
|
20.1
|
25.1
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37.3
|
2.1.3、GH4145(GH145)線膨脹系數(shù) 見表2-2
θ/℃
|
20~200
|
20~300
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20~400
|
20~500
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20~600
|
20~700
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20~800
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α/10-6C-1
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13.1
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13.5
|
14.1
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14.4
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15.0
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15.6
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16.2
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2.2、密度
ρ=8.25g/cm3
2.3、電性能
50℃時的電阻率ρ=1.22*10-6Ω.m
3、金相組織結(jié)構(gòu)
合金標準熱處理狀態(tài)的組織由γ基體、Ti(C、N)、Nb(C、N)、M23C6碳化物和γ'[Ni3(Al、Ti、Nb)]相組成,γ'含量大約為14.5%,是合金的主要強化相。
4、工藝性能與要求
1、合金的鍛造溫度在1220~950℃之間均易成形。該合金在劇烈成形工序后就進行固溶處理。
2、該合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關(guān)。
3、合金具有較好的焊接性能,可進行各種焊接。焊接后進行時效處理可獲得近似完全熱處理狀態(tài)的強度。
4、零件熱處理就在無硫的中性或還原性氣氛中進行,以免發(fā)生硫化。