GH2696（GH696）變形高溫合金材料分析與研究
GH2696是以鉬鈮為主要強(qiáng)化元素的變形高溫合金，長時使用溫度在650℃以下，短時使用溫度可達(dá)750℃。合金具有較高的屈服強(qiáng)度、持久和蠕變強(qiáng)度，以及良好的高溫彈性性能、抗燃?xì)飧g性能和加工塑性。適合于制造在650℃以下長期工作的渦輪和壓氣機(jī)緊固件、盤件、和工作葉片、渦輪殼體、環(huán)形零件（包括連接環(huán)），以及在400℃-650℃工作的圓術(shù)形螺旋彈簧等。

GH2696特性及應(yīng)用領(lǐng)域：

相近合金在國外廣泛用于制作航空發(fā)動機(jī)的各種高溫零部件，有長期可靠的使用經(jīng)驗。我國用該合金在多種發(fā)動機(jī)上制作快卸環(huán)、緊固件、彈簧、管接頭、安裝座和支架等各類零件，并通過使用考核，已批產(chǎn)和使用。

合金在700℃以下具有滿意的抗氧化、耐氣體腐蝕性能，并且耐鹽霧氣氛下的應(yīng)力腐蝕。合金在全天候條件下具有滿意的耐腐蝕性能。合金在800℃長期時效時，晶界和晶內(nèi)析出大量棒狀的Laves相，使強(qiáng)度和韌性明顯下降。

GH2696對應(yīng)牌號

GH696、GH696M、ЭИ33, ЭИ696M,10X11H23T3MP(俄)

GH2696材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):

GB/T 14992 高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號

GB/T 14994 高溫合金冷拉棒材規(guī)范

GJB 2611A 航空用高溫合金冷拉棒材規(guī)范

GJB 3318A 航空用高溫合金冷軋帶材規(guī)范

HB 5463 GH696合金熱軋和鍛制棒材

HB 5464 GH696 合金冷拉棒材

HB 5465 GH696合金冷軋薄板

HB 5466 GH696 合金冷軋彈簧鋼帶

HB 5467 GH696 合金冷拉絲

HB/Z 140 航空用高溫合金熱處理工藝

GH2696化學(xué)成分 ：

C：≤0.1

Cr：10～12.5

Ni：21～25

Mo：1.0～1.6

W：

Al：≤0.08

Nb：

Ti：2.6～3.2

Fe：余量

Si：≤0.6

Mn：≤0.6

P：≤0.02

S：≤0.01

B：≤0.02

GH2696性能介紹


GH2696熱處理制度：各產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度如下

HB 5465冷軋薄板 HB 5467冷拉絲材

供應(yīng)狀態(tài)1100℃士15℃/AC+(700~750)℃X (3~5)h/AC

GJB 3318A冷軋帶材 HB 5466冷軋彈簧帶

供應(yīng)狀態(tài)(950~1050)℃/AC+700℃土10℃X(3~5)h/FC至650℃/AC

GH2747（鎳基沉淀硬化型變形合金）
GH2747（原牌號GH747）是一種鐵-鎳基沉淀硬化型變形高溫合金，具有出色的高溫強(qiáng)度、高溫抗氧化性、耐腐蝕性能和組織穩(wěn)定性。該合金的最高使用溫度可達(dá)1300℃，在航空航天、核電、石化、冶金等高溫應(yīng)用領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。

化學(xué)成分
GH2747的化學(xué)成分是其性能的基礎(chǔ)，主要包括：

· 鎳(Ni)：44.00~46.00%

· 鉻(Cr)：15.00~17.00%

· 鋁(Al)：2.9~3.9%

· 硅(Si)：≤1.00%

· 錳(Mn)：≤1.00%

· 鈰(Ce)：≤0.03%

· 碳(C)：≤0.1%

· 磷(P)：≤0.025%

· 硫(S)：≤0.02%

· 鐵(Fe)：余量1

力學(xué)性能
GH2747在不同溫度下的力學(xué)性能如下：

· 室溫抗拉強(qiáng)度：660 MPa

· 900℃時抗拉強(qiáng)度：≥95 MPa

· 室溫屈服強(qiáng)度：≥335 MPa

· 斷后伸長率：≥10%

熱處理
GH2747的熱處理制度對其最終性能至關(guān)重要。通常采用的熱處理制度包括：

· 固溶處理：1000℃~1200℃/AC（空氣冷卻）

· 時效處理：根據(jù)需要進(jìn)行

加工和焊接
GH2747具有良好的加工性能和可焊性，可通過各種工藝進(jìn)行焊接，如氬弧焊、滾焊、電焊和電子束焊。

耐腐蝕性能
GH2747具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，能夠耐受多種腐蝕介質(zhì)的侵蝕。通過增加鉻、鋁和稀土的含量，合金在1000℃-1300℃的抗氧化性大大提高。

應(yīng)用領(lǐng)域
GH2747廣泛應(yīng)用于：

· 航空航天：發(fā)動機(jī)部件、燃燒室、加力燃燒室等高溫部件

· 核電：高溫抗氧化部件

· 石化冶金：爐輥、熱電偶套管、傳動裝置等耐熱部件

高溫合金GH2907
GH2907概述
GH2907合金是一種先進(jìn)的Fe-Ni-Co基沉淀硬化型低膨脹變形高溫合金，通過添加鈮、鈦、硅和微量的硼元素進(jìn)行綜合強(qiáng)化。這種合金在航空和航天領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，因為它在650°C以下的溫度下表現(xiàn)出極高的強(qiáng)度，同時還具有非常低的膨脹系數(shù)。這使得GH2907合金成為制造航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)中關(guān)鍵部件的理想選擇。

GH2907合金的另一個顯著特點是其優(yōu)良的抗冷熱疲勞性能。在反復(fù)的溫度變化過程中，它能夠保持穩(wěn)定的性能，不易出現(xiàn)疲勞裂紋或斷裂。此外，GH2907合金的彈性模量幾乎恒定不變，即使在高溫環(huán)境下也能保持較高的彈性性能。
該合金的居里點在400℃-450℃之間，這意味著在這個溫度范圍內(nèi)，合金的磁性能會發(fā)生顯著變化。居里點以下時，GH2907合金的膨脹系數(shù)基本保持不變，這使得它在高溫環(huán)境下能夠保持穩(wěn)定的物理性能。
GH2907合金的主要產(chǎn)品形式包括棒材、鍛件、板材和帶材，這些產(chǎn)品可用于制造各類航空、航天發(fā)動機(jī)環(huán)形件和機(jī)匣。由于其卓越的性能和穩(wěn)定性，GH2907合金已成為航空工業(yè)中的重要材料之一，廣泛應(yīng)用于各種高溫環(huán)境下使用的航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)中。
GH2907應(yīng)用概況及特性
經(jīng)過合金的廣泛應(yīng)用，我們成功制造出了航空發(fā)動機(jī)高壓壓氣機(jī)后機(jī)匣、承力環(huán)、隔熱環(huán)、燃燒室封嚴(yán)環(huán)、蜂窩座和渦輪外環(huán)等卓越零件，且其表現(xiàn)一直優(yōu)秀。然而，合金在高溫環(huán)境下的抗氧化能力卻稍顯薄弱，這是由于其不含鉻、鋁元素的原因。因此，當(dāng)溫度超過700℃并長時間使用時，我們建議為合金涂抹適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)涂層，以增強(qiáng)其GH2907高溫合金的熱加工工藝研究報告
在高溫?zé)峒庸み^程中，GH2907合金展現(xiàn)出豐富的組織變化。我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)變形溫度持續(xù)升高，等效應(yīng)變量逐漸加大時，組織內(nèi)部的再結(jié)晶晶粒百分比相應(yīng)增長，晶粒尺寸的差異先擴(kuò)大后縮小。進(jìn)一步的研究顯示，固溶處理溫度的升高，促使再結(jié)晶晶粒逐漸生長并趨于均勻。在1040℃×1h的固溶處理后，合金組織達(dá)到了理想的勻晶狀態(tài)?？寡趸芰Α３酥?，合金的表面還可以進(jìn)行噴丸處理，這能使其旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞提升18%，進(jìn)一步增強(qiáng)了合金的性能。

GH3030
GH3030鎳基合金
GH3030固溶強(qiáng)化型高溫合金 是早期發(fā)展的80Ni-20Cr固溶強(qiáng)化型高溫合金，化學(xué)成分簡單，在800℃以下具有滿意的熱強(qiáng)性和高的塑性，并具有良好的抗氧化、熱疲勞、冷沖壓和焊接工藝性能。合金經(jīng)固溶處理后為單相奧氏體，使用過程中組織穩(wěn)定。主要產(chǎn)品是冷軋薄板，也可以供應(yīng)棒材、環(huán)件、絲材和管材等變形產(chǎn)品。主要用于800℃以下工作的渦輪發(fā)動機(jī)燃燒室部件和在1100℃以下要求抗氧化但承受載荷很小的其他高溫部件。 [1]GH3030具有較強(qiáng)熱加工及冷加工性能，用于制作各種化工設(shè)備及配套配件。
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.棒材和環(huán)坯標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，Cu≤0.20%。
2.熱軋板、冷軋板、冷軋帶、管材、絲材和冷鐓用冷拉絲材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，F(xiàn)e≤1.00%,P≤0.015%,S≤0.010%,Pb≤0.001%,Cu≤0.007%。
1.5、熱處理制度
固溶溫度為980～1020℃,冷卻方式對熱軋板、冷軋薄板和環(huán)坯勻為空冷，冷鐓用絲材和冷拉棒材為水冷或空冷，管材為水冷。
1.6、品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)
可生產(chǎn)各種規(guī)格的變形產(chǎn)品，棒材和環(huán)坯不經(jīng)熱處理交貨；熱軋板和冷軋薄板及管材經(jīng)固溶和酸洗后供應(yīng)；焊絲于冷拉狀態(tài)、固溶和酸洗狀態(tài)或半硬態(tài)成盤狀交貨；冷鐓用絲材于固溶、酸洗狀態(tài)成盤狀或直條狀、固溶直條狀磨光或冷拉狀態(tài)交貨；管材于固溶、酸洗狀態(tài)交貨；冷拉棒以退火、退火加酸洗、退火加磨光或冷拉狀態(tài)交貨。
1.7、熔煉與鑄造工藝
電弧爐熔煉或電弧爐熔煉加電渣重熔或真空電弧重熔，非真空感應(yīng)爐加電渣熔或真空電弧爐重熔或真空雙聯(lián)工藝。
1.8、應(yīng)用概況與特殊要求
該合金已在航空發(fā)動機(jī)上經(jīng)過了長期使用考驗，主要用于燃燒室和加力燃燒室零部件以及機(jī)匣安裝邊等零部件。
化學(xué)性能
播報
編輯
2.1、熱性能
2.1.1、熔化溫度范圍 1374～1420℃
2.1.2、熱導(dǎo)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、比熱容
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、線膨脹系數(shù)
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為全輻射黑度（空氣中試驗）
2.2、密度
ρ=8.4g/cm3
2.3、電性能
不同溫度的電阻率
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
合金無磁性。
2.5、化學(xué)性能
2.5.1、抗氧化性能 在空氣介質(zhì)中的氧化速率見
表2-6
θ/℃
900
1000
1100
1200
氧化速率/(g/(m2.h))
0.0535
0.1560
0.3905
0.5810
金相組織結(jié)構(gòu)
播報
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該合金在1000攝氏度固溶處理后為單相奧氏體組織，間有少量TiC和Ti(CN)。
工藝性能
播報
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1、該合金具有良好的可鍛性能，鍛造加熱溫度1180℃，終鍛900℃。
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、熱處理后，零件表面氧化皮可用吹砂或酸洗方法清除。

GH3039（高溫合金）
GH3039是一種鎳基高溫合金，以其優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、良好的熱疲勞性能和抗氧化性能而被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。這種合金在中國的高溫合金體系中屬于GH系列，是一種單相奧氏體型固溶強(qiáng)化合金，能夠在高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定的性能。
化學(xué)成分
GH3039的主要成分包括鐵、鉻、鎳、鉬、鈦、鋁、碳、硅、錳、磷和硫等元素。其中，鎳作為合金的主要成分，鉻的含量在19.0%至22.0%之間，鉬的含量不超過1.50%，而鋁和鈦的含量則分別為0.35%至0.75%。碳的含量被控制在0.10%以下，以確保合金的穩(wěn)定性和耐腐蝕性。

制造工藝
GH3039的生產(chǎn)通常采用電弧爐熔煉，隨后可能經(jīng)過電弧爐或非真空感應(yīng)爐加電渣重熔或真空弧重熔等工藝，以確保合金的純凈度和均勻性。這些工藝有助于獲得高質(zhì)量的合金材料，適用于制造各種高溫零件。

力學(xué)性能
GH3039在室溫下展現(xiàn)出良好的力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別可達(dá)760MPa和420MPa以上，延伸率和斷面收縮率也能滿足高溫應(yīng)用的需求。此外，該合金在高溫下具有優(yōu)秀的疲勞性能和蠕變抗力，能夠適應(yīng)長期的高溫工作環(huán)境。

耐腐蝕性能
GH3039在高溫氧化環(huán)境下表現(xiàn)出色，能夠在表面形成一層致密的氧化膜，有效阻擋進(jìn)一步的氧化。這種氧化膜的存在大大提高了合金的耐腐蝕性能，使其能夠在惡劣的環(huán)境中保持較長時間的穩(wěn)定性能。

應(yīng)用領(lǐng)域
由于其出色的高溫性能和耐腐蝕性，GH3039被廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)的燃燒室、渦輪葉片、導(dǎo)向葉片和噴嘴等關(guān)鍵部件。此外，它也用于航天領(lǐng)域的火箭發(fā)動機(jī)部件，以及能源領(lǐng)域的核反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)件和管道。在汽車行業(yè)，GH3039用于制造高溫下的發(fā)動機(jī)零部件，如氣門和氣缸套。

表面處理技術(shù)
為了進(jìn)一步提高GH3039的疲勞壽命和性能，可以采用激光沖擊強(qiáng)化（Laser Shock Peening, LSP）等表面處理技術(shù)。LSP能夠在合金表面產(chǎn)生壓應(yīng)力和納米級別的晶粒細(xì)化，從而顯著提升材料的疲勞壽命和抗裂性能。

綜上所述，GH3039以其卓越的高溫性能和穩(wěn)定的化學(xué)組成，在航空航天及其他高溫應(yīng)用領(lǐng)域中占據(jù)了重要地位。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和工藝改進(jìn)，GH3039的應(yīng)用前景將更加廣闊。

GH3044
固溶強(qiáng)化鎳基抗氧化合金
GH3044是固溶強(qiáng)化鎳基抗氧化合金，在900℃以下具有高的塑性和中等的熱強(qiáng)性，并具有優(yōu)良的抗氧化性和良好的沖壓、焊接工藝性能，適宜制造在900℃以下長期工作的航空發(fā)動機(jī)主燃燒室和加力燃燒室零部件及隔熱屏、導(dǎo)向葉片，供應(yīng)的品種有板、帶、絲、管、棒材和環(huán)形件等。
1.5 GH3044 熱處理制度
熱軋和冷軋板及帶材供應(yīng)狀態(tài)的固溶處理溫度為1120~1160℃，空冷，供應(yīng)狀態(tài)進(jìn)行材料性能檢驗。
1.6 GH3044 品種規(guī)格與狀態(tài)
可供應(yīng)δ4~14mm熱軋板，δ0.5~4mm冷軋板、δ0.1~0.8mm帶材、直徑d0.3~10mm、d20~300mm棒材和各種直徑環(huán)件。板材和帶材于固溶、酸洗、切邊后供應(yīng)；絲材于冷拉、共榮酸洗或半硬態(tài)供應(yīng)，棒材和鍛件不經(jīng)熱處理供應(yīng)。
1.7 GH3044 熔煉與鑄造工藝
合金采用電弧爐、非真空感應(yīng)爐或真空感應(yīng)爐+電渣重熔或真空電弧重熔工藝熔煉。
1.8 GH3044 應(yīng)用概況與特殊要求
合金用于制作航空發(fā)動機(jī)住燃燒室和加力燃燒室的板材沖壓和焊接結(jié)構(gòu)件以及安裝邊、導(dǎo)管和導(dǎo)向葉片等零部件。
化學(xué)性能
播報
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2.1 GH3044 熱性能
2.1.1 GH3044 熔化溫度范圍 1352~1375℃
2.1.2 GH3044 熱導(dǎo)率 見表2-1
表2-1
θ/℃
100
200
300
400
500
600
700
800
900
950
λ/（W/（m·C））
11.7
13.0
14.2
15.9
17.2
18.4
19.7
21.8
24.7
25.1
2.1.3 GH3044 比熱容 見表2-2
表2-2
θ/℃
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
c/（J/（kg·C））
440
461
482
503
524
545
545
566
587
629
2.1.4 GH3044 線膨脹系數(shù) 見表2-3
表2-3
θ/℃
20~100
20~200
20~300
20~400
20~500
20~600
20~700
20~800
20~900
20~1000
α/10-6C-1
12.5
12.35
12.85
13.10
13.31
13.50
14.30
14.90
15.60
16.28
2.2 GH3044 密度
ρ=8.89g/cm3
2.3 GH3044 電性能
2.4 GH3044 磁能型
合金無磁性
2.5 GH3044 化學(xué)性能
GH3044 在空氣介質(zhì)中試驗100h后的氧化速率和沿晶氧化深度見表2-4
表2-4
θ/℃
900
1000
1100
1200
氧化速率/（g/m·h)
0.0971
0.2050
0.4320
0.7880
沿晶氧化深度/mm
0.016
0.080
0.110
---
組織結(jié)構(gòu)
播報
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經(jīng)1200℃固溶后，基本上是單相奧氏體和少量的MC和M23C6型碳化物。經(jīng)700~900℃長期時效后。MC變化不大，M23C6呈鏈狀分布在晶界，隨時效時間的增長，析出量增多，顆粒長大；同時在晶內(nèi)和晶界又有WCr固溶體補(bǔ)充析出，呈顆粒狀，隨時效時間的延長，數(shù)量逐漸增加，尺寸不斷長大。
有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，冷軋薄板供應(yīng)狀態(tài)的晶粒度應(yīng)在4~8級范圍內(nèi)。