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GH4145鎳基合金

GH4145合金主要是一種經γ′[Ni3(al,Ti,Nb)]相時效的鎳基高溫合金。GH4145在980℃以下具有良好的耐蝕性和抗氧化性,800℃以下具有較高的強度,540℃以下具有良好的抗松弛性能,具有良好的成形性和焊接性。GH4145合金主要用于制造540℃以下工作的高強度、耐腐蝕的環形件、結構件和螺栓、中低應力、抗松弛的平面彈簧和螺旋彈簧。GH4145也可用于制造渦輪葉片和其他零件。

GH4145化學成分:

C≤

Si≤

Mn≤

P≤

S≤

Cr≥

Ni≥

Mo≥

Cu≤

0.08

0.50

1.00

0.015

0.010

14.0-17.0

70.0

-

0.50

其他

N≤

Al≤

Ti≤

Fe≤

Co≤

V≤

W≤

Nb+Ta


0.40-1.00

2.25-2.75

5.0-9.0

1.00



0.70-1.20

注:表中Mn、Si是指棒材、鍛件、環形件、線材的含量,板帶材和管材的含量為:ω(Mn)≤0.35%,ω(Si)≤0.35%。

GH4145熱處理:供應狀態下板帶管固溶熱處理系統為980℃±15℃,風冷。可選擇中間材料和熱處理系統進行以下熱處理。

(1) 退火:955~1010℃,水冷。(2) 焊前退火:980℃,1H。(3) 消除應力退火:900℃2h。(4) 消除應力退火:885℃±15℃,24h,風冷。GH4145板材和帶材一般在熱軋或冷軋、退火或固溶、酸洗和拋光后供應。GH4145棒材、鍛件、環件可按鍛造或熱軋形式供貨;也可鍛后固溶處理供貨;棒材可經固溶拋光或車削后供貨,訂貨時可按冷拔狀態就位。GH4145管道在固溶處理和除垢后供應。
GH4145線材可采用固溶狀態供貨;公稱直徑或厚度小于6.35mm的線材,經固溶處理后可進行50%-65%的冷拔變形;公稱直徑或邊長大于6.35mm的線材,經固溶處理后,冷拔變形量不小于30%。公稱直徑或邊長不大于0.65mm的導線,固溶處理后,要求冷拔變形不小于15%。

GH4145熔鑄工藝:采用電弧爐+真空自耗重熔、真空感應+電渣、電渣+真空自耗重熔或真空感應+真空自耗重熔。
GH4145應用情況及特殊要求:InconelX-750合金主要用于制造工作溫度540℃以下的航空發動機耐腐蝕平面波彈簧、環向螺旋彈簧、螺旋壓力彈簧、彈簧卡環和密封圈。

GH4145導熱系數如下:

θ/℃

50

100

300

500

900

λ/(W/(m·℃))

14.7

15.9

20.1

25.1

37.3

GH4145線膨脹系數:

θ/℃

20~200

20~300

20~400

20~500

20~600

20~700

20~800

α/10-6℃-1

13.1

13.5

14.1

14.4

15.0

15.6

16.2

GH4145密度:ρ=8.25g/cm3[7]。

GH4145電性能:電阻率ρ=1.22×10-6Ω。在50℃下。

GH4145技術標準規定的帶材、板材和管材的室溫力學性能如下:

品種

規格δ/mm

熱處理制度

σb/MPa

σP0.2/MPa

δ4D/%

φ/%

HRC

帶材


交貨狀態

≤930

-

≥18

-

-

交貨狀態+730℃±10℃,8h,爐冷55℃/h或空冷到620℃±10℃,8h,空冷,總時效時間不小于18h

≥1105

-

≥12

-

≥30

板材

≤0.60

交貨狀態

≤930

≤515

≥30

-

-

>0.60

≤930

≤515

≥35

-

-

板材


交貨狀態+730℃±10℃,8h,爐冷55℃/h或空冷到620℃±10℃,8h,空冷,總時效時間不小于18h

≥1170

≥795

≥18

-

≥32

管材


交貨狀態

≤965

≤550

≥35

-

-

交貨狀態+730℃±10℃,8h,爐冷55℃/h或空冷到620℃±10℃,8h,空冷,總時效時間不小于18h

≥1170

≥790

≥15

-

-

注:輸送狀態為固溶體980℃±15℃,保持適當時間,風冷或快冷,去除氧化皮。

GH4145棒材、鍛件和環件的應力斷裂性能如下表:

θ/℃

σ/MPa

t/h

δ4D/%

730℃±3℃

362

≥23

≥5

GH4145組織結構如下:

GH4145的相變溫度:γ′相的析出溫度約為600℃,析出峰約為800℃,溶解開始于900℃,幾乎全部在970℃溶解。
GH4145合金的時溫組織轉變曲線。

GH4145合金的顯微組織:標準熱處理后,inconelx-750合金組織由γ基體、Ti(C,n)、Nb(C,n)、M23C6碳化物和γ′[Ni3(al,Ti,Nb)]相組成。γ′含量約為14.5%,是合金的主要強化相。

GH4145工藝性能及要求:
GH4145合金的成形性能:合金的鍛造溫度在1220~950℃之間。為了獲得良好的終鍛或棒材的組織和性能,后續的鍛造加熱溫度應在相應的較低溫度下進行。終鍛溫度不應低于950℃。合金在劇烈成形后應進行固溶處理。

GH4145焊接性能:該合金具有良好的焊接性能,可用于各種焊接,但對于大截面零件難以焊接,而對于小截面零件和薄板則更好。焊接必須在退火或固溶處理后進行,焊后應進行消除應力處理,濕度應保持在980℃0.5h或900℃保持2h,時效處理后,可獲得接近完全熱處理狀態下焊接組件的強度。

GH145.jpg

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