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GH1035高溫合金熔點(diǎn) gh1035材料屬性

發(fā)布時(shí)間: 2023-01-06  點(diǎn)擊次數(shù): 518次

GH1035合金是一種用W、Ti(或Nb)和Al復(fù)合固溶強(qiáng)化的高鉻含量高溫合金A。該合金具有良好的抗氧化性、塑性和沖擊性能,可以以板、棒、圓接頭等形式提供。其工作溫度為7002,主要用作渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、加力燃燒室等板件。化學(xué)成分見(jiàn)表1,技術(shù)條件中規(guī)定的機(jī)械性能見(jiàn)表2。技術(shù)條件中規(guī)定的溶解溫度為1100-1140℃。

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影響高溫合金拉伸塑性的因素很多,包括化學(xué)成分、氣體含量、晶粒尺寸、金相組織等。


化學(xué)成分的影響


合金的化學(xué)成分是決定其性能的主要因素。GH1035合金的技術(shù)條件規(guī)定可以添加Nb或Ti(表1,添加Nb可以細(xì)化晶粒,提高合金的強(qiáng)度和塑性。但由于歷史原因和我國(guó)資源的限制,在GH1O35合金中加入了Ti而不是Nbo。

根據(jù)長(zhǎng)增農(nóng)博幾年冶煉的GHI035的合金成分和高溫拉伸性能的測(cè)試結(jié)果(分別見(jiàn)表3和表4),只要工藝合適,在GHI 1035合金中加入Ti仍然可以滿足技術(shù)要求??紤]到經(jīng)濟(jì)效益,我們選擇添加Tio。

通過(guò)對(duì)比表3和表4,發(fā)現(xiàn)381-511,391-1360.301-911三個(gè)爐次的成分差別不大,但測(cè)試結(jié)果卻大相徑庭。這說(shuō)明長(zhǎng)特三廠GH1035合金的高溫拉伸塑性不是化學(xué)成分控制不當(dāng)造成的,長(zhǎng)特三廠控制的化學(xué)成分是合適的。


脫氧系統(tǒng)的影響


相關(guān)資料表明,合金中含量高時(shí),容易形成氧化物等夾雜物,會(huì)降低合金的純度。這些夾雜物通常是裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展的有利位置,并嚴(yán)重降低合金的塑性。因此,在合金冶煉過(guò)程中,加強(qiáng)脫氧有利于提高合金的塑性。近年來(lái)我廠冶煉的GH1035合金脫氧制度如表5所示。

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根據(jù)表4和表5的比較,強(qiáng)化脫氧可以提高GH1035合金的拉伸塑性。而脫氧劑39]-1360和脫氧劑301 -911的用量相當(dāng),但試驗(yàn)結(jié)果相差較大,說(shuō)明僅強(qiáng)化脫氧是不夠的,還有其他重要因素影響GH1035合金的高溫拉伸塑性。


粒度效應(yīng)


晶粒細(xì)化可以提高合金的塑性。在相同外力作用下,細(xì)晶內(nèi)部和晶界的應(yīng)變程度差異小,變形均勻。相對(duì)而言,由于應(yīng)力集中而開(kāi)裂的機(jī)會(huì)較小,因此在斷裂前可以承受較大的變形,因此可以獲得較大的延伸率,提高合金的塑性。

從表4可以看出,381 -51U391-1360和301-911的晶粒尺寸相同,但塑性指數(shù)相差較大。這表明,如果其它條件和工藝合適,GH1035合金的高溫拉伸塑性可以在不細(xì)化晶粒的情況下得到提高。反之,即使晶粒細(xì)化,如果其他工藝不合適,其拉伸塑性也可能達(dá)不到技術(shù)條件的要求。


金相組織的影響


GH1O35合金是一種固溶強(qiáng)化合金,同時(shí)含有一些鹵素Al和Ti。除了基體之外,還有Ti(CN)、‘山友’等相。合金變形時(shí),由于Ti(CN)、y\M23C6等相的變形速率不同,在這些相的位置會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中,導(dǎo)致合金斷裂。此外,Ti(N).M23C6等相的分布形式和數(shù)量也會(huì)影響GH1O35合金的塑性:一般V在晶粒內(nèi)生成,碳化物(Ti(CN),M23C6等。)分布在晶界上。如果碳化物以納米帶形狀分布,晶界將變脆,并且晶粒內(nèi)晶界的強(qiáng)度將不能很好地匹配。在變形過(guò)程中,在晶粒開(kāi)始變形之前,晶界就會(huì)被打破,降低了合金的塑性。


為提高合金的塑性,一般采取


(1) Ti(CN),M23C6等相溶于GH1035合金基體中,形成單相結(jié)構(gòu)。合金變形時(shí)不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中或應(yīng)力集中較小,使其能承受較大的變形量,塑性得到提高。為了達(dá)到這個(gè)目的,工業(yè)上經(jīng)常采用固溶處理。一般來(lái)說(shuō),固溶處理溫度越高,相的溶解越好,使相能夠溶解。但隨著固溶溫度的升高,合金的晶粒會(huì)長(zhǎng)大,降低合金的塑性,甚至超過(guò)技術(shù)條件規(guī)定的晶粒尺寸范圍。

(2)采用適當(dāng)?shù)臒崽幚碇贫?,改變碳化物在晶界上的分布形式,使其在晶界上呈彌散顆粒鏈狀分布。合金變形時(shí),碳化物會(huì)粘在晶界上,阻礙晶界的變形和滑移,強(qiáng)化晶界,使晶界在晶內(nèi)的強(qiáng)度匹配良好。均勻變形會(huì)提高其塑性。

綜上所述,在合金化學(xué)成分等一定條件下,通過(guò)調(diào)整熱處理制度,可以提高GH1035合金的高溫拉伸塑性。

特別需要指出的是,金相組織對(duì)GH1035合金高溫拉伸塑性的影響。


結(jié)論


(1)高溫拉伸塑性低不是化學(xué)成分不當(dāng)造成的。

(2)強(qiáng)化脫氧有利于提高GH1035合金的高溫拉伸塑性。

(3)在合金化學(xué)成分等一定條件下,調(diào)整熱處理制度可以提高GH1035合金的高溫拉伸塑性。




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