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。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。主要用于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。[1]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
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。
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 |
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)。
工艺性能
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。