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螺栓螺母緊固件用GH2132高溫合金
合金是Fe-25Ni-15Cr基高溫合金，加入鉬、鈦、鋁、釩及微量硼綜合強化。在650℃以下具有高的屈服強度和持久、蠕變強度，并且具有較好的加工塑性和滿意的焊接性能。適合制造在650℃以下長期工作的航空發動機高溫承力部件，如渦輪盤、壓氣機盤、轉子葉片和緊固件等。該合金可以生產各種形狀變形產品，如:盤件、鍛件、板、棒、絲和環形件等。
1 、品種規格與狀態 可以供應各種規格的棒材、板材、絲材、盤件和環件。棒材、圓餅和環坯不經熱處理;熱軋板和冷軋板固溶+酸洗;冷拉棒材固溶+酸洗狀態;冷鐓絲可于固溶+酸洗盤狀、或固溶+酸洗直條狀、或固溶直條關磨光和冷拉等幾種狀態;冷拉焊絲于冷拉狀態、或固溶+酸洗、或半硬態。
1、溶煉與鑄造工藝 合金可采用非真空感應+電渣，電弧爐+電渣和電弧爐+真空電弧以及真空感應+真空電弧等工藝溶煉。
1、應用概況與特殊要求 在航空上主要用于在650℃以下工作的發動機壓氣機盤、渦輪盤、承力環、機匣、軸類、緊固件、和板材焊接承力件等。在國內該合金已在航空上獲得較為廣泛的應用。
合金化學成分見表1-1
|
C |
Cr |
Ni |
Mo |
Ti |
Fe |
|
≤0.08 |
13.5~16.0 |
24.0~27.0 |
1.00~1.50 |
1.75~2.30 |
余 |
|
V |
B |
Mn |
Al |
Si |
P |
S |
|
0.10~0.50 |
0.001~0.010 |
1.00~2.00 |
≤0.40 |
≤1.00 |
≤0.030 |
≤0.020 |
注:1 冷拉棒、圓餅和環坯標準規定(Ti)1.80%~2.35%。
2 熱軋和冷軋板材標準規定(B)0.003%~0.010%、(Mn)≤2.00%、(P)≤0.020%、(S)≤0.015%。
3 冷拉焊絲標準規定(Al)≤0.35%、(Ti)1.75%~2.35%、(Si)0.40%~1.00%、(P)≤0.020%、(S)≤0.015%。
4 冷鐓用絲材標準規定 (Ti)1.75%~2.35%、(Si)0.40%~1.00%、(P)≤0.025%、(S)≤0.020%。
5 熱軋和鍛制棒材標準規定(Cu)≤0.25%。
1.5、)熱處理制度 材料標準規定的熱處理制度見表1-3;優質合金熱處理制度為900℃±10℃，1-2h,油冷+750℃±10℃，16h,空冷。
物理及化學性能
2.1、熱性能
2.1.1、溶化溫度范圍
1364~1424℃
2.1.2、熱導率
表2-1
|
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、線膨脹系數
線膨脹系數見表2-2。
表2-2
|
θ/℃ |
20~100 |
20~200 |
20~300 |
20~400 |
20~500 |
20~600 |
20~700 |
20~800 |
20~900 |
|
a/10-6℃C-1 |
15.37 |
16.09 |
16.31 |
16.84 |
17.58 |
18.06 |
18.74 |
19.62 |
20.45 |
優質合金線膨脹系數見表2-3
表2-3
|
θ/℃ |
20~100 |
20~200 |
20~300 |
20~400 |
20~500 |
20~600 |
20~700 |
20~800 |
20~900 |
|
a/10-6℃C-1 |
15.7 |
16.0 |
16.5 |
16.8 |
17.3 |
17.5 |
17.9 |
19.1 |
19.7 |
2.2、密度
ρ=7.93g/cm3
2.3、電性能
電阻率見表2-4。
|
θ/℃ |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
|
ρ/(10-6 Ω.M) |
0.914 |
0.985 |
1.018 |
1.074 |
1.119 |
表2-4續
|
θ/℃ |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
ρ/(10-6 Ω.M) |
1.135 |
1. |
1.018 |
1.074 |
1.119 |
2.5、化學性能
2.5.1、抗氧化性能
合金在空氣介質中試驗100~300h后氧化速率表2-5。
表2-5
|
θ/℃ |
氧化速率/(g/(m2栠)) |
氧化速率/(g/(m2栠)) |
氧化速率/(g/(m2栠)) |
θ/℃ |
氧化速率/(g/(m2栠)) |
氧化速率/(g/(m2栠)) |
氧化速率/(g/(m2栠)) |
|
|
100h |
200h |
300h |
|
100h |
200h |
300h |
|
650 |
0.00417 |
0.00276 |
0.00234 |
850 |
0.11630 |
0.12386 |
0.09672 |
|
750 |
0.03250 |
0.07216 |
0.08322 |
--- |
--- |
--- |
--- |
金相組織結構
合金在標準熱處理狀態下，在γ基體上有球狀均勻彌散的NI3(Ti,Al)型γ'相以及TiN,TiC,晶界有微量的M3B2，晶界附近可能有少量η相和L相
工藝性能與要求
1、該合金具有良好的可鍛性能，鍛造加熱溫度1140℃，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。
3、合金具有滿意的焊接性能。合金于固溶狀態進行焊接，焊后進行時效處理。
