企业产品

您现在的位置:主页 > 企业产品 > 高温合金钢 >
高温合金钢
GH2132
来源:山西优平博手机版登录供应链     发布时间:2017-05-04 10:28:19      文字大小:【小】【中】【大】
一、GH2132 概述
GH2132是Fe-25Ni-15Cr基高温合金,加入钼、钛、铝、钒及微量硼综合强化。在650℃以下具有高的屈服强度和持久、蠕变强度,并且具有较好的加工塑性和满意的焊接性能。适合制造在650℃以下长期工作的航空发动机高温承力部件,如涡轮盘、压力机盘、转子叶片和紧固件等。该合金可以生产各种形状的变形产品,如盘件、锻件、板、棒、丝和环形件等。

优质GH2132合金,是在GH2132合金基础上发展而来,只要是提高合金纯洁度,限制气体含量,控制低熔点元素含量,并调整热处理制度,从而使合金的热强性和长期使用性能提高。
1.1 GH2132 材料牌号 GH2132(GH132)
1.2 GH2132 相近牌号 A286,UNSS66286(美国),ZbNCT25(法 国),P.Q.A286(美国)
1.3 GH2132 材料的技术标准
GJB 2611-1996 《航空用高温合金冷拉棒材规范》
GJB 2612-1996 《焊接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 3065-1998 《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》
GJB 3317-1998 《航空用高温合金热轧板规范》
GJB 3782-1999 《航空用高温合金锻制圆饼规范》
GB/T 14996-1994 《高温合金冷轧薄板》
Q/3B4071-1993 《YZGH2132合金热轧棒材》
Q/6S1032-1992 《高温紧固件用YZGH2132合金棒材》
1.4 GH2132 化学成分 GH2132合金化学成分见表1-1,优质GH2132合金化学成分见表1-2。
表1-1%
C
Cr
Ni
Mo
Ti
Fe
V
B
Mn
Al
Si
P
S
不大于
≤0.08
13.5~16.0
24.0~27.0
1.00~1.50
1.75~2.30
0.10~0.50
0.001~0.010
1.00~2.00
0.04
1.00
0.030
0.020
注:1 冷拉棒、圆饼和环坯标准规定ω(Ti)1.80%~2.35%。
2 热轧和冷轧板标准规定,ω(B)0.003%~0.010%,ω(Mn)≤2.00%,ω(P)≤0.020%,ω(S)≤0.015%。
3 冷拉焊丝标准规定,ω(Al)≤0.35%,ω(Ti)1.75%~2.35%,ω(Si)0.40%~1.00%,ω(P)≤0.020%,ω(S)≤0.015%。
4 冷镦用丝材标准规定,ω(Ti)1.75%~2.35%,ω(Si)0.40%~1.00%,ω(P)≤0.025%,ω(S)≤0.020%。
5 热轧和锻制棒材标准规定ω(Cu)≤0.25%。
表1-2%
C
Cr
Ni
Mo
Ti
Fe
V
B
Mn
Al
Si
P
S
不大于
≤0.08
13.50~16.00
24.00~27.00
1.00~1.50
1.90~2.35
0.10~0.50
0.003~0.010
0.35
0.35
0.35
0.015
0.002
Ca
Mg
Cu
Sn
Pb
Se
Ag
Te
Tl
Bi
N
O
不大于
0.005
0.005
0.30
0.0050
0.0005
0.0003
0.0005
0.00005
0.0001
0.00003
0.0100
0.0050
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
注:微量元素Se、Te、Tl在确定分析方法前,报实测数据,不作为验收依据。
1.5 GH2132 热处理制度 材料标准规定的GH2132热处 理制度见表1-3;优质GH2132热处理制度为900℃±10℃,1~2h,油冷+750℃±10℃,16h,空冷。
表1-3
材料品种
热处理制度
棒材、圆饼
980~1000℃,1~2h,油冷+700~720℃,12~16h,空冷
热轧板、冷轧板
980~1000℃,空冷+700~720℃,12~16h,空冷
冷拉棒
980~1000℃,1~2h,油冷+700~720℃,16h,空冷
环件毛坯
980~990℃,1~2h,油冷+700~720℃,16h,空冷
冷镦用冷拉丝
980~1000℃,水冷或油冷+700~720℃,16h,空冷
注:冷拉棒和冷拉丝标准规定,性能检验不合格时,可以不大于760℃时效16h,合格后交货。

1.6 GH2132 品种规格和供应状态 可以供应各种规格的棒材、板材、丝材、盘件和环件。棒材、圆饼和环坯不经热处理交货;热轧板和冷轧板固溶和酸洗后交货;冷拉棒材于固溶+酸洗状态交货;冷镦丝可于固溶+酸洗盘状、或固溶+酸洗直条状、或固溶直条状磨光和冷拉等几种状态交货;冷拉焊丝于冷拉状态、或固溶+酸洗、或半硬状态交货。
1.7 GH2132熔炼和铸造工艺 GH2132合金可采用非真空感应+电渣,电弧炉+电渣和电弧炉+真空电弧以及真空感应+真空电弧等工艺熔炼。优质GH2132合金可采用真空感应+真空电弧工艺熔炼。
1.8 GH2132 应用概况与特殊要求 在航空上主要用于在650℃以下工作的发动机压气机盘、涡轮盘、承力环、机匣、轴类、紧固件和板材焊接承力件等。在国内该合金已在航空上获得较为广泛的应用。优质GH2132合金用作航空发动机压气机叶片及高温紧固件等。


二、GH2132 物理及化学性能

2.1 GH2132 热性能
2.1.1 GH2132 熔化温度范围 1364-1424℃[1]。
2.1.2 GH2132 热导率 见表2-1。
表2-1[1]
θ/℃
100
200
300
400
500
600
700
800
900
λ/(W/(m·C))
14.2
15.9
17.2
18.8
20.5
22.2
23.9
25.5
27.6
2.1.3 GH2132线膨胀系数 GH2132线膨胀系数见表2-2;优质GH2132线膨胀系数见表2-3
表2-2[1]
θ/℃
20~100
20~200
20~300
20~400
20~500
20~600
20~700
20~800
20~900
α/10-6C-1
15.37
16.09
16.31
16.84
17.58
18.06
18.74
19.62
20.45
表2-3[2]
θ/℃
20~100
20~200
20~300
20~400
20~500
20~600
20~700
20~800
20~850
α/10-6C-1
15.7
16.0
16.5
16.8
17.3
17.5
17.9
19.1
19.7
2.2 GH2132密度 GH2132:ρ=7.93g/cm3[1];优质GH2132:ρ=7.99g/cm3[2]。
2.3 GH2132电性能 电阻率见表2-4
2.4 GH2132磁性能
2.5 GH2132化学性能
2.5.1 GH2132抗氧化性能 合金在空气介质中试验100~300h后的氧化速率见表 2-5。
表2-4[1]
θ/℃
20
100
200
300
400
500
600
700
800
900
ρ/(10-6Ω·m )
0.914
0.985
1.018
1.074
1.119
1.135
1.165
1.192
1.213
1.225
表2-5[1]
θ/℃
氧化速率/(g/(m2·h))
100h
200h
300h
650
0.00417
0.00276
0.00234
750
0.03250
0.07216
0.08322
850
0.00630
0.12386
0.09672


三、GH2132力学性能

技术标准规定的性能 GH2132合金见表3-1;优质GH2132合金见表3-2
表3-1
品种
室温性能
θ/℃
拉伸性能
持久性能
σb/MPa
σP0.2/MPa
δ5/%
φ/%
aKU/(kJ/m2)
HBS
σb/MPa
δ5/%
φ/%
σ/MPa
t/h
δ5/%
不小于
不小于
轧棒
锻棒
930
-
20
40
-
255~321
550
785
16
28
588
100
-
650
735
15
20
392
100
-
冷拉棒①
900
590
15
20
-
248~341
650
-
-
-
451
(392)
23
(100)
5
(3)
热轧板②
885
-
20
-
-
-
650
735
15
-
-
-
-
550
785
16
-
-
-
-
冷轧板②
885
-
20
-
-
-
650
735
15
-
392
100
实测
550
785
16
-
588
100
实测
圆饼
930
620
20
40
290
255~321
650
735
15
20
392
100
-
环坯
930
620
20
30
290
255~321
650
735
15
-
392
100
-
冷镦
用丝①
900(930)③
590
-
15
(18)
20
(40)
-
-
248~341
(HV260~360)
650
-
-
 
451
(392)
23
(100)
5
-
① 冷拉棒和冷镦用丝材,固溶状态硬度不大于HBS202(HV194)。
② 板材的高温拉伸和持久试验只作一个温度,如合同中未注明时按650℃进行试验。
③ 如需方要求,可按括号内指标进行检验。


四、GH2132组织结构




4.1 相变温度
4.2 时间-温度-组织转变曲线 GH2132合金中η-Ni3Ti相的析出动力学曲线见图4-1。
4.3 合金组织结构 GH2132合金在标准热处理状态下,在γ基体上有球状均匀弥散分布的Ni3(Ti,Al)型γ′相以及TiN,TiC,晶界有微量M3B2,晶界附近可能有少量η相和L相。合金硅、硫含量较高时,会有G相、Y相在晶界析出。长期时效或使用后是否有σ相析出,与合金成分有关。近年来采用相分析



计算方法提出了如下简化公式:
ΔNv′=Ni-3Ti-3.5Al-1.7Si-0.9Cr-4.7[1]
注:元素符号表示该元素在合金中的重量百分比。当ΔNV′>0
时,无σ相析出。
γ′相的溶解温度为830~850℃,开始析出温度在650℃左右,700~730℃析出最多。标准热处理后γ′相数量约为合金重量的2%~3%,直径约10~20nm,其化学组成近似(Ni0.93Fe0.04Cr0.03)2.73(Ti0.83Al0.17)。550~650℃长期时效后,γ′相数量稍微增加,尺寸略微长大。当合金中ω(Al)>0.4%时,就有可能出现胞状γ′相。
TiC,TiN的数量约占合金重量的0.25%,基本上不参与合金热处理过程的组织转变。TiC在1180℃以上才开始溶解,TiN则更不易溶解。
η相形成的温度区间约在700~900℃之间,析出温度与合金Ti含量相关。
M3B2相在1040~1080℃固溶时已大量溶解,至1180~1210℃可完全溶解,M3B2在650℃时效已有析出。
L相在950~990℃之间股溶蚀溶解,析出峰在850℃左右。G相在982℃以上开始溶解,至1120℃可完全溶解,析出峰在850℃左右。σ相析出温度在650~900℃之间,析出峰在750~850℃左右。G、σ和η相的出现对合金性能起损害作用。


五、GH2132工艺性能与要求

5.1 成型性能
5.1.1 GH2132合金的工艺塑性图见图5-1,再结晶图见图5-2。




5.1.2 合金锻造开坯加热温度1080~1140℃,终锻温度高于900℃。水压机开坯时加热温度1110℃,停压温度高于950℃;模锻开压温度为1100℃,停压温度高于930℃。环件轧制加热温度1130~1150℃,终轧温度高于900℃。棒材及型材轧制温度1080~1140℃,终轧温度高于900℃。
5.2 焊接性能 合金具有满意的焊接性能,可用氩弧焊、点焊、缝焊紧进行焊接。合金于固溶状态进行焊接,焊后进行时效处理。
5.2.1 手工和自动钨极对接氩弧焊规范见表5-1。推荐采用HGH113焊丝和较小的焊接能量输入。
5.2.2 自动钨极脉冲氩弧焊对焊规范见表5-2。
5.2.3 缝焊规范见表5-3。

5.2.4 焊后进行时效处理的氩弧焊对接接头的强度系数大于90%。
表5-1[8]
焊接方法
厚度/mm
焊丝
电流/A
电压/V
焊接速度/(m/min)
送丝速度/(m/min)
氩气流量/(L/min)
背面气体流量/(L/min)
钨极直接/mm
焊嘴直径/mm
牌号
直径/mm
手工氩弧焊
1.5+1.5
HGH2132
1.6
70~90
8~10
-
-
6~8
-
1.6
8
2.0+2.0
90~100
自动氩弧焊
1.5+1.5
HGH2132
HGH1140
HGH113
1.6
95~100
7~8
0.25~0.32
0.32
5~8
2~3
3.0
18
2.0+2.0
130

表5-2[8]
厚度/mm
焊丝
电压/V
脉冲电流/A
维弧电流/A
脉冲幅比
脉冲宽比
脉冲频率/Hz
焊接速度/(m/min)
送丝速度/(m/min)
牌号
直径/mm
0.8
不加丝
-
8.5
50
13
4
3
5
0.3
-
0.8
HSG-1
1.0
8.5~9.0
60
15
4
2
5
0.27
0.165
1.5
HSG-1
1.0
8.5~9.0
100
28
3.5
2
3
0.23
0.2
2.0
HSG-1
1.0
9~10
130
26
5
2
3
0.2
0.25
表5-3[8]
厚度/mm
滚盘宽/mm
电源/A
焊接时间/s
休止时间/s
焊接速度/(m/min)
电极压力/N
1.5+1.5
5.5
6.0
8300~9500
0.16~0.18
0.16~0.18
0.36
7650~8335
2.0+2.0
10000~12000
0.18~0.22
0.24~0.28
0.36
8335~9805
5.3 零件热处理工艺 固溶温度980~1000℃,根据零件截面厚度温度保温不同时间后进行空冷、油冷或水冷后,再在700~720℃时效12~16h后空冷。优质GH2132合金制零件的热处理工艺为:固溶900℃±10℃,1~2h,油冷+时效750℃±10℃,16h,空冷。
5.4 表面处理工艺 在高温下工作的零件可采用W-2珐琅涂层涂层进行有效的保护。

  • 上一篇:没有了
  • 下一篇:GH4169