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GH3039 鎳基變形高溫合金
中國牌號：GH3039/GH39
俄羅斯牌號：ЭИ602/XH75MБГЮ
一、GH3039 概述
GH3039為單相奧氏體型固溶強化合金，在800℃以下具有中等的熱強性和良好的熱疲勞性能，1000℃以下抗氧化性能良好。長期使用組織穩(wěn)定，還具有良好的冷成形性和焊接性能。適宜于850℃以下長期使用的航空發(fā)動機燃燒室和加力燃燒室零部件。該合金可以生產(chǎn)板材、棒材、絲材、管材和鍛件。
1.1 GH3039 材料牌號 GH3039(GH39)
1.2 GH3039 相近牌號 ЭИ602，ХН75МБГЮ(俄羅斯）
1.3 GH3039 材料的技術(shù)標準
1.4 GH3039 化學成分 見表1-1。
表1-1 %
|
C |
Cr |
Ni |
Mo |
Al |
Ti |
Nb |
Fe |
Mn |
Si |
P |
S |
|
不大于 |
|||||||||||
|
≤0.08 |
19.0～22.0 |
余 |
1.80～2.30 |
0.35～0.75 |
0.35～0.75 |
0.90～1.30 |
3.00 |
0.40 |
0.80 |
0.020 |
0.012 |
注：1.合金中允許有Ce存在。
2.合金中ω(Cu)=0.20%。
1.5 GH3039 熱處理制度 熱軋及冷軋板材和帶材固溶處理：1050～1090℃，空冷。棒材及管材固溶處理：1050～1080℃，空冷或水冷。
1.6 GH3039 品種規(guī)格和供應狀態(tài) 可以供應各種規(guī)格的熱軋板、冷軋板、帶材、棒材、絲材、管材、和鍛件。板材、帶材和管材固溶處理和酸洗后交貨。絲材于冷加工狀態(tài)或固溶狀態(tài)供應棒材不熱處理交貨。
1.7 GH3039 熔煉和鑄造工藝 合金采用電弧爐熔煉、電弧爐或非真空感應爐加電渣重熔或真空電弧重熔以及真空感應爐加電渣或真空電弧重熔工藝。
1.8 GH3039 應用概況與特殊要求 用該合金材制作的航空發(fā)動機燃燒室及加力燃燒室零部件，經(jīng)過長期的生產(chǎn)和使用考驗，使用性能良好。
二、GH3039 物理及化學性能
2.1 GH3039 熱性能
2.1.1 GH3039 熱導率 見表2-1。
表2-1[1]
|
θ/℃ |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
λ/（W/（m·℃）） |
13.8 |
15.5 |
17.2 |
18.8 |
20.5 |
21.8 |
23.4 |
25.1 |
26.8 |
2.1.2 GH3039 比熱容 見表2-2。
2.1.3 GH3039 線膨脹系數(shù) 見表2-3。
表2-2[1]
|
θ/℃ |
150 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
|
c/(J/(kg.K)) |
544 |
574 |
636 |
645 |
762 |
779 |
921 |
1047 |
表2-3[1]
|
θ/℃ |
20～100 |
20～200 |
20～300 |
20～400 |
20～500 |
20～600 |
20～700 |
20～800 |
20～900 |
20～1000 |
|
α/10-6℃-1 |
11.5 |
12.4 |
13.2 |
13.5 |
13.8 |
14.3 |
14.9 |
15.3 |
15.8 |
16.4 |
2.2 GH3039密度 ρ=8.3g/cm3。
2.3 GH3039電性能 室溫電阻率ρ=1.18×10-6Ω·m。
2.4 GH3039磁性能 合金無磁性。
2.5 GH3039化學性能
2.5.1 GH3039抗氧化性能
2.5.1.1 GH3039在空氣介質(zhì)中經(jīng)100h試驗后的氧化速率見表2-4。
2.5.1.2 GH3039合金在高溫下長期工作時，有產(chǎn)生沿晶界氧化的傾向。在900～1100℃暴露100h后的沿晶氧化深度見表2-5。
2.5.1.3 GH3039合金在高溫下100h內(nèi)的氧化增重見圖2-1。
表2-4[2]
|
θ/℃ |
900 |
1000 |
1100 |
1200 |
|
氧化速率/(g/(m2· h)) |
0.074 |
0.251 |
0.535 |
1.061 |
表2-5[2]
|
θ/℃ |
900 |
1000 |
1100 |
|
沿晶界氧化深度/mm |
0.020 |
0.052 |
0.068 |
三、GH3039力學性能
GH3039技術(shù)標準規(guī)定的力學性能見表3-1。
表3-1
|
標準號 |
|||||||
|
|
品種 |
室溫拉伸性能 |
800℃拉伸性能 |
||||
|
σb/MPa |
δ5/% |
φ/% |
σb/MPa |
δ5/% |
φ/% |
||
|
GJB 1952-1994 |
冷軋板 |
735 |
40 |
- |
245 |
40 |
- |
|
GJB 2297-1995 |
航空用管 |
685① |
40① |
- |
245 |
40 |
- |
|
GJB 3165-1998 |
棒材 |
735 |
40 |
- |
245 |
40 |
40 |
|
GJB 3317-1998 |
熱軋板 |
735 |
40 |
45 |
245 |
40 |
50 |
|
GJB 3318-1998 |
冷軋帶 |
735② |
40① |
- |
- |
- |
- |
|
GB/T 15062-1994 |
一般用管 |
635 |
35 |
- |
- |
- |
- |
注：①外徑>30mm,壁厚>3.0mm管材室溫σb≥635MPa,δ5≥30%。
②δ≤0.25mm帶材的室溫σb≥660MPa,δ5實測。
