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江蘇百德特種合金有限公司
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高溫合金牌號(hào)、性能與成分表一覽
(1)牌號(hào)和化學(xué)成分見(jiàn)表3-28、表3-29。
注:1.GHl035合金中的Ti和Nb為任選其一,不是同時(shí)加入的。
2.GH3039合金中允許有鈰(Ce)存在。
3.表中B、Zr、Ce的含量為計(jì)算加入量,可不分析測(cè)定(除非產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議、合同中另有規(guī)定)。
表8-29高溫合金的成品化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))允許偏差 (%)
元 素 | 規(guī)定元素的范圍 | 允許偏差 | |
上偏差 | 下偏差 | ||
C | ≤0.10 >O.10~≤0.25 >0.25 | O.0l O.02 | 0.01 0.02 |
si | ≤O.05 >0.05~0.25 >0.25~O.50 >O.50~1.00 | 0.01 0.02 O.03 O.05 | O.Ol O.02 0.03 O.05 |
Mn | ≤1.00 >1.00~3.00 >3.00 | 0.03 O.04 O.07 | O.03 0.04 0.07 |
P | 全范圍 | O.005 | |
S | 全范圍 | O.003 | |
V | 全范圍 | O.02 | 0.02 |
Cr | >5.O~15.O >15.O~25.O | 0.15 O.25 | 0.15 O.25 |
Fe | ≤5.O >5.O~lO.O >lO.0~15.O >15.O~30.0 >30.0~50.O | O.05 0.10 O.15 O.30 O.45 | 0.05 0.10 O.15 O.30 0.45 |
Ni | >20.O~30.0 >30.O~40.0 >40.0~60.O >60.0~80.0 | 0.25 0.30 O.35 O.45 | 0.25 O.30 O.35 0.45 |
Al | ≤5.O >5.0 | O.02 0.10 | 0.02 0.10 |
Ti | ≤0.50 >0.50~1.00 >1.00~2.00 >2.00~3.50 >3.50~5.00 | O.03 O.04 O.05 0.07 O.10 | O.03 O.04 0.05 0.07 O.10 |
元 素 | 規(guī)定元素的范圍 | 允許偏差 | |
上偏差 | 下偏差 | ||
C0 | ≤O.20 >0.20~1.00 >1.0~5.O | 0.02 O.03 O.05 | O.02 O.03 O.05 |
Nb | ≤5.O >5.O | O.02 O.10 | O.02 O.10 |
W | ≤5.O >5.0 | 0.05 0.10 | 0.05 O.10 |
Mo | ≤5.O >5.O | O.02 0.10 | O.02 0.10 |
Cu | ≤O.20 >O.20~O.50 >0.50~5.00 | O.02 O.03 O.04 | O.02 0.03 0.04 |
(2)用途見(jiàn)表3—30。
表8-30高溫合金的特性和應(yīng)用
類(lèi)別 | 牌 號(hào) | 主要特性 | 應(yīng)用舉例 |
1. 固 溶 強(qiáng) 化 型 鐵 基 合 金 | GHl015 | 這類(lèi)合金含鉻、鎳量相對(duì)較高,含彌散強(qiáng)化相形成元素(V、Al、Ti)量相對(duì)較少。它的熱處理主要形式為“固溶處理”,通過(guò)固溶處理可達(dá)到強(qiáng)化的目的。在零件需要多次冷壓加工時(shí),為消除加工硬化、恢復(fù)塑性,也要進(jìn)行固溶處理。零件焊接后通常進(jìn)行退火處理以消除內(nèi)應(yīng)力。由于鉻、鎳含量較高,故這類(lèi)合金抗氧化溫度較高,一般可達(dá)900%以上;但因含彌散強(qiáng)化相形成元素較少,合金中化合物數(shù)量較少,故室溫強(qiáng)度、高溫強(qiáng)度都較低。這類(lèi)合金固溶處理后的組織為奧氏體,故塑性好,可以冷壓成形;由于含碳量少,故焊接性亦好這類(lèi)合金主要用來(lái)制作形狀復(fù)雜、冷壓成型、受力不大,但要求抗氧化能力較高的高溫零件,其中最典型的零件是渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室 | 900℃以下的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、加力燃燒室等零件 |
GHl016 | 700~900%的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、加力燃燒室等零件 | ||
GHl035 | 750~800℃的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室和加力燃燒室 | ||
GHl040 | 800℃以下的燃燒室、加力燃燒室和700~C以下的渦輪盤(pán)、軸及葉片材料 | ||
GH1131 | 900℃以下的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、加力燃燒室和其他高溫部件 | ||
GH1140 | 800~900℃的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、加力燃燒室等零件 | ||
2. 時(shí) 效 硬 化 型 鐵 基 △ 口 金 | GH2018 | 這類(lèi)合金鉻、鎳含量相對(duì)較低,故抗氧化的溫度僅約800%,但是含彌散強(qiáng)化相形成元素(v、Al、Ti)量相對(duì)較高,在固溶體基體上可形成化合物強(qiáng)化相,所以常用熱處理形式為固溶處理+時(shí)效。通過(guò)固溶處理,可以使合金固溶強(qiáng)化;通過(guò)時(shí)效處理,可以使合金析出細(xì)小強(qiáng)化相[VC、Ni3Al、Ni3Ti,Ni3(Al·Ti)],從而提高室溫和高溫強(qiáng)度。固溶并時(shí)效處理后的組織為奧氏體+彌散化合物。例如GH2132的化合物量為2.5%、GH2135的化合物量為14%這類(lèi)合金通常應(yīng)用于高溫下受力的零件,如渦輪盤(pán)、螺栓和工作溫度不高的轉(zhuǎn)子葉片等 | 800℃以下的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、加力燃燒室和其他高溫部件 |
GH2036 GH2038 | 650℃以下的渦輪盤(pán)、環(huán)形件和緊固件 | ||
700℃以下的渦輪盤(pán)、軸和葉片 | |||
GH2130 | 800℃以下的增壓渦輪和燃?xì)鉁u輪葉片材料 | ||
GH2132 | 650~700℃的渦輪盤(pán)、環(huán)形件、沖壓焊接件和緊固零件材料 | ||
GH2135 | 700~750℃的渦輪盤(pán)、工作葉片和其他高溫部件 | ||
GH2136 | 650~700℃的渦輪盤(pán)材料 | ||
GH2302 | 800~850℃的燃?xì)鉁u輪葉片和 700℃~750℃的燃?xì)廨啓C(jī)葉片等材料 | ||
3. 固 溶 強(qiáng) 化 型 鎳 基 金 | GH3030 | 特性、用途和相應(yīng)的固溶強(qiáng)化型鐵基合金、時(shí)效硬化型鐵基合金基本相同。不同之處在于基體的差別。鐵基高溫合金的基體金屬是鐵(含鐵量約50%左右),含鉻量約10%。23%、含鎳量約7%一40%;而鎳基高溫合金的基體金屬是鎳,鎳含量大于50% 由于鎳含量的提高,故鎳基高溫合金比鐵基高溫合金的熱強(qiáng)性高,最高工作溫度已達(dá)到1050℃左右;但其可切削加工性亦隨之變差。同時(shí)由于它們都含有大量的鎳,不符合我國(guó)資源情況,應(yīng)逐步采用鐵基高溫合金來(lái)代替 | 800℃以下渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、加力燃燒室等零件,可用GHll40代 |
GH3039 | 800~850℃的火焰筒及加力燃燒室等零件 | ||
GH3044 | 850~900℃的航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室及加力燃燒室等零件 | ||
GH3128 | 800~950℃的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、加力燃燒室等零件 | ||
4. 時(shí) 效 硬 化 型 鎳 基 合 金 | GH4033 | 700℃以下的渦輪葉片和750℃以 下的渦輪盤(pán)等材料 | |
GH4037 | 800~850℃的渦輪葉片材料 | ||
GH4043 | 800~850℃的排氣門(mén)座后卡圈零件和燃?xì)鉁u輪葉片 | ||
GH4049 | 900℃以下的燃?xì)鉁u輪工作葉片及其他受力較大的高溫部件 | ||
GH4133 | 700~750℃的渦輪盤(pán)或葉片 | ||
GH4169 | 350~750℃的抗氧化熱強(qiáng)材料 |
注:各成分含量皆指質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
常用高溫合金成分表
合金/UNS | 說(shuō)明 | 鎳+ | 碳 | 錳 | 鐵 | 硅 | 其它 | 比重(lb/cu.in.) |
NICKEL200N02200 | 純鎳,耐腐蝕性高,用于食品和電子。 | 99.5 | 0.08 | 0.18 | 0.2 | 0.18 | Cu .13 | 0.321 |
NICKEL201N02201 | 除碳含量低以獲得較好的可塑性外,基本與鎳200相似,主要用于化學(xué)工業(yè)。 | 99.5 | 0.01 | 0.18 | 0.2 | 0.18 | Cu .13 | 0.321 |
HASTELLOY C-22N06022 | 鎳、鉻、鉬、鎢多種金屬合金,對(duì)很多工業(yè)用化學(xué)劑有抗腐蝕性,焊接性?xún)?yōu)異。 | 56 | .010MAX | .50MAX | 3 | .08MAX | Co 2.5MAX | 0.314 |
W 3 | ||||||||
Cr 22 | ||||||||
V .35MAX | ||||||||
Mo 13 | ||||||||
HASTELLOY C-30N06030 | 高鉻、鎳合金,對(duì)硫酸及其它酸氧化環(huán)境有極高的耐腐蝕特性。 | 40 | 0.03 | 1.5MAX | 13-17 | .8MAX | Co 5MAX | 0.297 |
W 1.5-4 | ||||||||
Cr 28-31.5 | ||||||||
V 1-2.4 | ||||||||
Mo 4-6 | ||||||||
Cb+Ta .3-1.5 | ||||||||
HAYNES 214N07214 | 沉淀硬化性鎳和金,抗氧化能力高達(dá)2000oF。用于爐中暴露在鉻碳、氯污染及氯化環(huán)境中的部件及氣輪機(jī)部件。 | 76.5 | - | - | 3 | - | Cr 16.0 | 0.29 |
Al 4.5 | ||||||||
HAYNES 230N06230 | 鎳、鉻、鉬、鎢合金,在溫度高達(dá)2100oF的環(huán)境中有極佳的、長(zhǎng)時(shí)間抗氧化能力。 | 53.5 | 0.1 | 0.5 | 3MAX | 0.4 | Cr 22 | 0.324 |
Al .3 | ||||||||
W 14 | ||||||||
la .02 | ||||||||
Mo 2 | ||||||||
B .015MAX | ||||||||
Co 5MAX | ||||||||
HAYNES 242(None) | 時(shí)效硬化性的鎳合金,可在1300oF溫度中使用。熱膨脹低,抗氧化性好,有極佳的時(shí)效延展性,用于氣輪機(jī)及化工廠。 | 62.5 | 0.03 | 0.8 | 2 | 0.8 | AL 0.50 | 0.327 |
Cr 7-9 | ||||||||
Cu 0.50 | ||||||||
Co 2-5 | ||||||||
Mo 24-26 | ||||||||
MONEL 400N04400 | 在較大溫度范圍內(nèi)的固溶和高強(qiáng)度合金,適用于電子部件和彈簧。在高達(dá)1000oF溫度下有抗腐蝕和氧化能力。 | 66.5 | 0.15 | 1 | 1.25 | 0.5 | Cu 31.50 | 0.319 |
S 0.1 | ||||||||
MONEL K-500N05500 | 類(lèi)似MONEL?4001,但具有更高的抗拉強(qiáng)度。沉淀硬化性合金。用于油田鉆井套管和外科手術(shù)刀。在423oF-1200oF溫度環(huán)境中有較好的強(qiáng)度和延展性。 | 66.5 | 0.13 | 0.75 | 1 | 0.5 | Cu 29.5 | 0.306 |
Ti .63 | ||||||||
Al 2.73 | ||||||||
INCONEL 600N06600 | 較高的耐腐蝕性,并具有優(yōu)異的強(qiáng)度和易加工特性。主要用于腐蝕環(huán)境。在高達(dá)2150oF溫度的環(huán)境下有耐氧化性能。 | 76 | 0.08 | 0.5 | 8 | 0.25 | Cu .25 | 0.304 |
Cr 15.50 | ||||||||
INCONEL 625N06625 | 極高的耐腐蝕性和可加工性。適用于從低溫到高達(dá)2000oF溫度的環(huán)境。 | 61 | 0.08 | 0.25 | 2.5 | 0.25 | Cr 21.50 | 0.305 |
Mo 9.0 | ||||||||
Al .20 | ||||||||
Cb+Ta 3.65 | ||||||||
Ti .20 | ||||||||
Nb 3.65 | ||||||||
INCONEL 718N07718 | 高強(qiáng)度、耐腐蝕合金,用于423oF到1300oF溫度環(huán)境。應(yīng)用于核工業(yè)。 | 52.5 | 0.04 | 0.18 | 17.5 | 0.18 | Cu .15 | 0.296 |
S .008 | ||||||||
Al .50 | ||||||||
Mo 3.05 | ||||||||
Ti .90 | ||||||||
Cb+Ta 5.13 | ||||||||
Cr 19.0 | ||||||||
Nb 5.13 | ||||||||
INCONEL X-750N07750 | 沉淀硬化性鎳鉻合金,強(qiáng)度適用于高達(dá)1500oF溫度的環(huán)境。較好的耐腐蝕和抗氧化性。 | 73 | 0.04 | 0.5 | 7 | 0.25 | Cu .25 | 0.298 |
Cr 15.50 | ||||||||
Al .70 | ||||||||
S .005 | ||||||||
Ti 2.50 | ||||||||
Cb+Ta .95 | ||||||||
INCOLOY 800N08800 | 鎳、鐵、鉻合金,高溫時(shí)有防滲碳作用。 | 32.5 | 0.05 | 0.75 | 46 | 0.5 | Cu .38 | 0.29 |
Cr 21.00 | ||||||||
Al .38 | ||||||||
Ti .38 | ||||||||
INCOLOY 825N08825 | 耐強(qiáng)腐蝕環(huán)境的合金,如硫酸、磷酸及海水。 | 42 | 0.03 | 0.5 | 29 | 0.25 | Cu 2.25 | 0.294 |
Cr 21.50 | ||||||||
Al .10 | ||||||||
S .015 | ||||||||
Ti .90 | ||||||||
Mo 3.00 | ||||||||
Ni-SpanC 902N09902 | 鎳、鐵、鉻合金,適用于溫度變化劇烈環(huán)境的精密彈簧件。 | 42.25 | 0.03 | 0.4 | 48.5 | 0.5 | Al .55 | 0.293 |
Cr 5.33 | ||||||||
Ti 2.58 | ||||||||
S .02 | ||||||||
HASTELLOY B-2N10665 | 用于化學(xué)工業(yè),抗鹽酸、硫酸、磷酸。在高達(dá)1400oF溫度下抗氧化。 | 69 | .02MAX | 1.00MAX | 2.0MAX | .10MAX | Mo 26- 30 | 0.333 |
Co 1.00MAX | ||||||||
Cr 2.50MAX | ||||||||
HASTELLOY C-276N10276 | 適用于化學(xué)工業(yè),可抗氧化劑。能夠替代HASTELLOY?C2,但具有更好的可加工性。 | 66 | .02MAX | 1.00MAX | 4.0-7.0 | .08MAX | Cr 14.5-16.5 | 0.321 |
W 3.0- 4.5 | ||||||||
Mo 15.0-17.0 | ||||||||
Co 2.50MAX | ||||||||
HASTELLOY XN06002 | 噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)部件,包括后燃室、葉片、尾管、蜂窩、波紋管及管道。在溫度高達(dá)2200oF時(shí)有很好的強(qiáng)度和抗氧化性。 | Cr 20.5-23.0 | 0.297 | |||||
W .20-1.0 | ||||||||
Mo 8.0-10.0 | ||||||||
Co .50-2.5 | ||||||||
HAYNES 188R30186 | 鈷合金,在溫度高達(dá)2000oF環(huán)境下具有很高強(qiáng)度和抗氧化性,同時(shí)具有極佳的后置延展性。 | 20.0-24.0 | .05-.15 | 1.25MAX | 3.0MAX | .20-.50 | Co 38.0 | 0.33 |
W 13.0-16.0 | ||||||||
Cr 20.0-24.0 | ||||||||
La .03-.15 | ||||||||
HAYNES 25L-605R30605 | 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)部件、燃室和后燃室部件。在高達(dá)1900oF | 9.0-11.0 | .05-.15 | 1.25MAX | 3.0MAX | .40MAX | Co 51.0 | 0.33 |
Cr 19.0-21.0 | ||||||||
W 14.0-16.8 | ||||||||
WASPALOYN07001 | 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪、葉片、間隔器和軸。適用于高溫部件。 | 56 | .0 | |||||