1、概述:
GH80A是以镍-铬为基体,添加铝、钛形成r相弥散强化的高温合金,除铝含量略高外,其他与GH4033相近,使用温度700~800℃,在650~850℃具有良好的搞蠕变性能和抗氧化性能。该合金冷热加工性能良好,主要供应热轧棒材、冷拉棒材、热轧板材、冷轧板材、带材以及环形件等,用于制造发动机转子叶片、导向叶片支座、螺栓、叶片锁板等零件。[1]
(1)、材料牌号:GH80A
(2)、相近牌号:Nimonic80A(英国)
(3)、材料的技术标准:
WS9-7009-1996《GH80A合金涡轮叶片用热轧棒材》
WS9-7011-1996《GH80A合金热轧、锻制及冷拉棒材》
WS9-7012环件-1996《GH80A合金轧抽环形件》
WS9-7095-1996《GH80A合金热轧板材、冷轧薄板和带材》
(4)、热处理制度:
叶片用棒材为:1080℃±10℃,8h,空冷+700℃±5℃,16h,空冷。热轧、锻制及冷拉棒材,按表1-2的规定进行。轧制环件:(1050~1080℃)±10℃,不大于2h,水冷+750℃±5℃(或+700℃±5℃),4h(或16h),空冷。热轧板材、冷轧薄板和带材为:供应状态+700℃±10℃,4h,空冷。
表1-2
(5)、品种规格:
直径d20~55mm的叶片用热轧棒材、直径不大于300mm的热轧或锻制棒材。冷拉棒材直径8~45mm圆棒及内切圆直径d8~36mm的六角形棒材。外径1000mm、内径900mm、、高度130mm的轧制形件。厚度不大于9.5的热轧板材、厚度不大于4.0的冷轧薄板材,厚度不大于0.8mm的冷轧带材。叶片用热轧棒材不经热处理,其表面应全部磨光或车光。机加工用热轧棒材以固溶处理并除氧化皮状态。
镦锻用冷拉棒材以冷拉磨光状态,机加工用冷拉棒材以冷拉经固溶处理并除氧化皮状态,热加工用棒材以制造状态并除氧化皮(对锻造厂用棒材应车光后供应,其表面粗糙度不小于3.2)。轧制环形件以固溶处理和粗加工状态。热轧板材、冷轧板材和带材经软化处理、碱酸洗、切边和平整左矫直。
(6)、熔炼和铸造工艺:叶片用棒材和板材采用真空感应熔炼加电渣重熔工艺。轧制环形件与热轧、锻制及冷拉棒材采用感应熔炼加电渣重熔,或真空感应加真空电弧重熔,或真空感应熔炼加电渣重熔工艺。
(7)、应用概况与特殊要求:该合金主要用作发动机转子叶片、导向叶片支座、扇形件安装环、螺栓、叶片锁板等零件。、
2、物理及化学性能
(1)、热性能
(a)、熔化温度范围 熔点1405℃
(b)、热导率 见表2-1。
表2-1
(c)、GH80A线膨胀系数 见表2-2
表2-2
(2)、密度:ρ=8.15g/cm3
(3)、电性能:室温ρ=1.23×10-6Ω.m。
(4)、磁性能:无磁性
(5)、化学性能:抗氧化性能 在空气介质中试验100h的氧化速率
表2-3。
3、组织结构
(1)、变相温度
(2)、时间-温度-组织转变曲线
(3)、合金组织结构
叶片毛坯按不同的热处理规范处理的组织特征:1080℃±10℃,8h,空冷处理;在1080℃时基体中的γ相和一些M7C3及M23C5型晶界碳化物溶入固溶体。在冷却过程中晶界形成M7C3及M23C6型富铬碳化物。M7C3大约在1000℃以上沉淀出来,饼子较低温度下转变为M23C6,M23C6在750~1000℃析出,也能独立成核,生成晶界碳化物。所以在1080℃±10℃,8h,空冷处理后,晶界上呈现出不连续状态的M7C3和M23C6,晶内有γ相和MC。
4、工艺性能与要求:
(1)、成形性能:
(a)、锻造:合金具有良好的锻造性能,钢锭加热温度在1120~1150℃,开锻温度不低于1000℃。停锻温度不低于950℃。
(b)、热轧板:轧制加热温度1120~1150℃,停轧温度不低于930℃。
(2)、焊接性能:合金可以进行自动对接氩弧焊和缝焊。