镍基高温合金成分和性能有哪些呀？？？

镍基合金成分

镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因，一是镍基合金中可以溶解较多合金元素，且能保持较好的组织稳定性；二是可以形成共格有序的 A3B型金属间化合物γ'[Ni3(Al，Ti)]相作为强化相，使合金得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度；三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗氧化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素，其中Cr主要起抗氧化和抗腐蚀作用，其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可分为：固溶强化元素，如钨、钼、钴、铬和钒等；沉淀强化元素，如铝、钛、铌和钽；晶界强化元素，如硼、锆、镁和稀土元素等。

镍基合金性能　　　镍基高温合金按强化方式有固溶强化型合金和沉淀强化型合金。

·固溶强化型合金

具有一定的高温强度，良好的抗氧化，抗热腐蚀，抗冷、热疲劳性能，并有良好的塑性和焊接性等，可用于制造工作温度较高、承受应力不大(每平方毫米几公斤力，见表1)的部件，如燃气轮机的燃烧室。

·沉淀强化型合金

通常综合采用固溶强化、沉淀强化和晶界强化三种强化方式，因而具有良好的高温蠕变强度、抗疲劳性能、抗氧化和抗热腐蚀性能，可用于制作高温下承受应力较高(每平方毫米十几公斤力以上，见表2) 的部件，如燃气轮机的涡轮叶片、涡轮盘等。

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。 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。

GH3030简介

11、材料牌号

GH3030（GH30）

12、相近牌号

ЗИ435,XH78T(俄罗斯）

13、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》

注：1棒材和环坯标准规定，Cu≤020%。

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≤100%,P≤0015%,S≤0010%,Pb≤0001%,Cu≤0007%。

15、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。

16、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。

17、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。

18、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。

密度ρ=84g/cm3

GH4033（GH33）沉淀硬化型变形高温合金

GH4033是NI-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，以加入铝、钛元素形成沉淀强化相，使用合金小于700℃。合金在700℃~750℃具有足够的高温强度，在900℃以下具有良好的抗氧化性能、合金的冷、热加工性良好。适于制作750℃以下工作的涡轮叶片及700℃以下工作的涡轮盘等零件，主要产品有热轧和锻制棒材、冷拉棒材、冷轧板、冷拉丝、锻制圆饼、涡轮工作叶片和盘（环）件等。

该合金已用于制作航空发动机涡轮工作叶片，涡轮盘及其他高温承力部件。

合金在热轧及锻造时形成晶粒不均匀及粗晶的倾向较大，易产生粗晶废品。此外，应严格控制生产工艺，避免出现700℃拉伸塑性下降的现象。

热处理制度

航空转动件用热轧棒材A，1080℃±10℃保温8小时空冷+700℃±10℃保温16小时空冷，HB321~255

冷拉棒材B 1080℃±10℃保温8小时空冷+700℃±10℃保温16小时空冷

环坯和锻制圆饼C,1080℃保温8小时空冷+750℃保温16小时空冷，HB321~255

热轧和锻制棒材D, 1080℃±10℃保温8小时空冷+750℃±10℃保温16小时空冷，HB321~255

1080℃±10℃保温8小时空冷+700℃±10℃保温16小时空冷,HB311~255

锻件E,(1070~1090) ℃保温（8~85）小时空冷+（690~710）℃保温（16~165）小时空冷，HB311~255

(1070~1090) ℃保温（8~85）小时空冷+（740~760）℃保温（16~165）小时空冷，HB321~255

冷态薄板，交货状态F，750℃±10℃保温4小时空冷

铁基高温合金中的镍是形成和稳定奥氏体的主要元素,并在时效处理过程中形成Ni3(Ti、Al)沉淀强化相。铬主要用来提高抗氧化性、抗燃气腐蚀性。钼、钨用来强化固溶体。铝、钛、铌用于沉淀强化。碳、硼、锆等元素则用于强化晶界。铁基高温合金按制造工艺可分为变形高温合金和铸造高温合金，按强化方式可分为加工硬化型、固溶强化型和沉淀强化型高温合金（见金属的强化）。一些典型的铁基高温合金的成分和性能见表。组织 铁基高温合金的基体为奥氏体，主要的沉淀强化相有γ'Ni3(Ti、Al)和γ(Ni3Nb)相两类。此外，还有微量碳化物、硼化物、Laves（如Fe2Mo)相和δ相等。与镍基高温合金组织相比,铁基合金中相组织较复杂,稳定性较差,容易析出η(如Ni3Ti)、σ(如FexCry)、G(如Fe6Ni16Si7)、μ(如Fe7Mo6)和Laves等有害相(见合金相)。几种典型合金的组织见。

高温合金主要牌号：

固溶强化型铁基合金：

GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140

时效硬化性铁基合金：

GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132、GH2135、GH2136、GH2302、GH2696

固溶强化型镍基合金：

GH3030、GH3039、GH3044、GH3028、GH3128、GH3536、GH605,GH600

时效硬化型镍基合金：

GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169、GH4145、GH4090

国外的高温合金叫包含inconel系列 incoloy系列 Hastelloy系列

成分和性能

镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因，一是镍基合金中可以溶解较多合金元素，且能保持较好的组织稳定性；二是可以形成共格有序的 A3B型金属间化合物γ'[Ni3(Al，Ti)]相作为强化相，使合金得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度；三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗yang化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素，其中Cr主要起抗yang化和抗腐蚀作用，其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可分为：固溶强化元素，如钨、钼、钴、铬和钒等；沉淀强化元素，如铝、钛、铌和钽；晶界强化元素，如硼、锆、镁和稀土元素等。

GH738高温合金镍含量51-62%之间，

GH4738（GH738）高温合金

GH4738是Ni-Cr-Co是沉淀硬化型变形高温合金，使用温度在815℃以下。合金加入钴、铬和钼元素进行固溶强化，加入铝、钛元素形成γ’相，加入硼、锆元素净化和强化晶界。合金在760℃~870℃具有较高的屈服强度和抗疲劳性能；在870℃以下的燃气涡轮气氛中具有较高的抗氧化性能和抗腐蚀性能；适用于制作涡轮盘，工作叶片、高温紧固件、火焰筒、轴和涡轮机匣等零件。主要产品有冷轧带和热轧板材、管材、带材、丝材、锻件和螺栓紧固件等。 

合金以用于制作航空发动机的涡轮盘、叶片和密封环件等，以及烟气涡轮机叶片、涡轮盘和大型螺栓等。该合金在国外广泛应用余航空、航天、石油、化工及发电等设备领域，如气压机叶片、涡轮盘、阀体环形件和轴类等传动件。 

合金在喷气发动机或相似的工作条件下所遇到的各种气氛中，都具有较好的抗氧化和耐蚀性能，连续工作的抗氧化温度可达1040℃，间断工作可达870℃，合金对盐雾腐蚀抗力也比较好，尤以固溶处理状态的为最优，棒材经1080℃×4h/AC﹢稳定化﹢时效处理后，在650℃、750℃和815℃的缺口持久实验表明该合金无缺口敏感性。合金经650℃和730℃长期时效至3000h后无新相析出，组织稳定。

热处理制度

摘自HB/Z 140、 Q/5B 4017、6-0044、6-0045、QJ/DT 0163056、QJ/DT 0163080、QJ/DT 0163099。

各品种的完全热处理包括：固溶处理+稳定化处理+时效处理。其中：

固溶处理，各品种分别为：

A 冷拉棒材，（1040~1080）℃±10℃×（1~4）h/AC或更快冷却；

B 热轧棒材，1080℃±10℃×4h/AC或更快冷却；

C 冷拉丝材,(996~1038) ℃±10℃×4h/AC或风冷；

D 冷轧板材、带材，退火处理（供应状态）：±10℃/AC或更快冷却，保温≤30min；带材固溶处理在保护气氛中进行，995℃±15℃×2h±025 h/AC或更快冷却；

E 锻制棒材、盘锻件、环形件，（1000~1040）℃±10℃×4h/AC或更快冷却。 

稳定化处理： 845℃±8℃×2h±025 h/AC。

时效处理：760℃±8℃×15h±1 h/AC。

GH3030是固溶强化型高温合金材料，耐高温腐蚀。

GH3030特性及应用领域概述：

该合金是早期发展的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。

GH3030相近牌号：

GH30，Зи435，XH78T(俄罗斯),

GH3030 金相组织结构：

该合金在1000℃固溶处理后为单相奥氏体组织，间有少量TiC和Ti(CN)。

GH3030工艺性能与要求：

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。

GH3030 主要规格：

GH3030无缝管、GH3030钢板、GH3030圆钢、GH3030锻件、GH3030法兰、GH3030圆环、GH3030焊管、GH3030钢带、GH3030直条、GH3030丝材及配套焊材、GH3030圆饼、GH3030扁钢、GH3030六角棒、GH3030大小头、GH3030弯头、GH3030三通、GH3030加工件、GH3030螺栓螺母、GH3030紧固件

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