镍基高温合金

GH3230高温合金

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GH3230高温合金

1合金介绍（有图表需要的可以联系上海墨钜客服021-67898722）
1.1概述
GH3230是Ni-Cr基固溶强化型变形高温合金，使用温度范围700°C?1050°C。合金具有较高的强度和抗冷热疲劳性能，组织稳定。合金具有优异的耐热腐蚀和抗氧化能力，适于制作航空发动机火焰筒等零件，主要产品有冷轧板和带材。
1. 2 应用概况及特性
合金已用于制作先进航空发动机的燃烧室部件，使用状况良好。
合金经800°C*1000h长期时效后，没有TCP有害相析出。
1.3材料牌号
GH3230(GH230)。
1.4相近牌号
无。
1.5材料技术标准
QJ/DT 0160044航空发动机用GH230板材、带材技术条件
Q/GYB 05062 GH3230合金冷轧薄板和带材
1. 6 熔炼工艺
采用真空感应炉+电渣重熔熔炼工艺。
1.7 化学成分
摘自 QJ/DT 0160044 和 Q/GYB 05062,见表 1-1。
表1-1

元素	C	Cr	Ni	Co	W	Mo	Al	Ti
质量分数/%	0. 05-0. 15	20.00?24.00	余	≤5. 00	13. 00?15. 00	1.00?3. 00	0. 20—0. 50	≤0. 10
元素	Fe	La	B	Si	Mn	S	P	Cu
质量分数/%	≤3.00	0.005 ?0.05	≤0. 015	0.25 ?0.75	0. 30 — 1.00	≤0.015	≤0. 03	≤0. 50

1.8热处理制度（有图表需要的可以联系上海墨钜客服021-67898722）

摘自QJ/DT 0160044和Q/GYB 05062,冷轧薄板、热轧厚板和带材的标准热处理制度为: (1180?1240)°C/AC、或OQ、或WQ保温时间根据材料的厚度确定。
品种规格与供应状态
摘自 QJ/DT 0160044 和 Q/GYB 05062。
1.9. 1主要规格
S0. 8mm?3mm 板材。
1.9.2供应状态
板材以冷轧态、或经固溶处理后供应。

2物理、弹性和化学性能
2. 1 熔化温度范围
2.2相变点
2.3热导率（表2-1）

θ/°C	20	100	200	300	400	500
λ/[W/(m • K)J	12. 3	16. 0	19. 2	23. 1	22. 3	25.4

2.4电阻率
2.5热扩散率（表2-2）

θ/°C	200	400	600	800	1000	1100
Q/(10-6 m2/s)	2. 95	3. 57	4. 06	4.71	4. 67	4. 78

2. 6 比热容（表2-3）

θ/°C	200	400	600	800	1000	1100
	469	503	530	550	534	594

2.7线膨胀系数（表2-4）

θ/°C	20 ?100	20 ?200	20 ?300	20 ?400
	12. 6	13. 5	14. 1	14. 4
θ/°C	20 ?500	20 ?600	20 ?700	20 ?800
	14.4	14. 7	15.3	15. 7
θ/°C	20 ?900	20?1000	20?1100	—
	16.0	16. 3	16. 6	—

2.8密度
p=8. 934 g/cm3tlJ。
2.9磁性能
合金无磁性。
2. 10 弹性性能（表2-5）
表 2-5

θ/°C	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900	1000	1100
E/GPa	215	210	204	199	194	188	182	176	168	160	150	139
G/GPa	82. 2	80. 1	77. 9	75. 7	73. 5	71. 2	68. 8	66. 1	63. 1	59. 7	55. 9	51. 6
	0. 31	0. 31	0. 31	0. 31	0. 32	0. 32	0. 32	0. 33	0. 33	0. 34	0. 35	0. 35

2. 11 化学性能
2.11.1抗氧化性能
合金在空气介质中，900°C、1000°C和1100°C不同试验时间的氧化增重值见表2-6。

t/h	经以下温度.氧化增重值/（g/m2）
t/h	900°C	1000°C	1100°C
25	2.20098	3.99780	10.54903
50	2.86605	5.26604	11.59449
75	一	5.24895	14.12783
100	3.37358	6.10010	16.20688
200	4.21545	8.23936	16.86038
300	4.75260	—	22. 56793
400	5. 11750	一	—
500	5.332225	10.96463	23.85217
注：表中数据为4个试样的平均值。

2. 11.2 耐腐蚀性能
合金经涂盐热腐蚀，900°C、100h的腐蚀增重值及与GH3536合金比较见表2-7。

涂盐成分	合金	θ/°C	100h的腐蚀增重值/ （g/m2）
90%Na2S()t + 10%NaCl 涂盐量：2mg/cm2	GH3230	900	8. 656
90%Na2S()t + 10%NaCl 涂盐量：2mg/cm2	GH3536	900	14.775

3力学性能（有图表需要的可以联系上海墨钜客服021-67898722）

3. 1 供货技术标准
3. 1. 1 技术标准规定的性能（表3-1）

表3-1

标准号	品种	热处理	θ/°C	拉伸性能			HBW	持久性能
				σb/MPa	σp0.2	δ5/%		σb/MPa	σp0.2	δ5/%
QJ/DT 0160044 Q/GYB 05062	板材① 带材	标准热处理	20	≥793	≥345	≥40	实测	—	—	一
			927	一	—	—	一	62	≥36	≥10
①板材在室温进行弯曲实验，弯曲系数为1.5,在弯曲180°以后，不得有裂纹存在。

3.1.2生产检验数据、基值和设计许用值

3.2 短时力学性能
3.2. 1硬度
3.2.2冲击性能
3. 2.3压缩性能
3.2.4扭转性能
3.2.5剪切性能
3.2.6拉伸性能
3.2.6. 1冷轧板不同温度的拉伸性能见表3-2。
表 3-2（有图表需要的可以联系上海墨钜客服021-67898711)

取样/ mm	θ/°C	σb/MPa	δ5/%	取样/mm	θ/°C	σb/MPa	δ5/%	取样/ mm	θ/°C	σb/MPa	δ5/%
S1.5 冷轧板 1230°C * lOminAC	20	905	51	s1.5 冷轧板 1230°C *10minAC	700	635	41	SI. 5 冷轧板 1230°C *10minAC	900	250	87
	20	910	49. 5		700	620	39		950	200	70
	50()	760	47
					800	410	94		950	205	89
	500	745	47
					800	405	86		1000	151	78
	600	735	48
	600	740	47		900	285	71		1000	157	75

3. 3 持久和蠕变性能

3.3.1持久性能
3.3. 1.1冷轧板不同温度的持久寿命见表3-3。
表 3-3

取样/mm	θ/°C	σ/MPa	t/h	取样/mm	θ/°C
S1.5 冷轧板 1230°C *10minAC	700	260	125. 2	S1.5 冷轧板 1230°C *10minAC	800
		260	106. 3
		310	78. 5
		310	38. 2
		220	288.3
		180	1304.2		870
	750	200	91. 8
		200	74. 8
		170	270
		150	689
		130	2 104. 8
	800	160	49. 2
	800	160	52

σ/MPa	t/h	取样/mm	θ/°C	σ/MPa	t/h
153	44. 5		870	72	285.3
153	49. 5			75	17. 6
133	142. 6			75	18
120	309			62	51. 3
100	693		900	62	50. 6
114	23. 8	S1.5 冷轧板 1230°C	900	55	88
114	18	S1.5 冷轧板 1230°C		55	102. 8
60	832. 5	*10minAC		45	443. 9
90	45. 3			40	747. 6
90	37. 5			16	1583.9
83	106. 5		1000	23	220.4
83	103		1000	33	66. 6
72	228. 2			42	26. 2

3.3. 1.2冷轧板不同温度的持久应力-寿命曲线见图3-1,持久热强参数综合曲线见图3-2。

相关系数：0. 995；标准差：0.0014
3.力学性能
3. 1冷轧板不同循环温度的冷热疲劳性能见表3-4。
3.2冷轧板经不同固溶处理，900°C。20°C的冷热疲劳性能见表3-5 o
表3-4（有图表需要的可以联系上海墨钜客服13472787990)

取样/mm	θ/°C	在以下循环N/周，裂纹长度/mm
取样/mm	θ/°C	10	20	30	40	50	100	150	200	300	350	400	500
S1.5 冷轧板 1230°C *10minAC	700020	—	—	—	—	—	0.09	—	0. 24	0. 33	—	—	0. 56
	800U20	—	—	—	—	0. 05	0. 14	—	0. 44	0. 59	1.06	—	—
	900120	—	0. 10	—	0. 24	—	0. 37	—	1.07	1. 90	—	2.64	—
	1000^20	0. 31	—	0. 56	—	0. 67	1.41	2. 13	2. 83	—	—	—	—

表 3-5

取样/mm	固溶温度/°C	900°C?20°C、在以下循环N/周，裂纹长度/mm
取样/mm	固溶温度/°C	20	40	100	200	300	400	500
S1.5	1180	0. 10	0. 24	0. 37	1. 07	1. 90	2. 64	3. 76
冷轧板	1230	0. 16	0. 29	0. 56	1. 70	2. 58	3. 26	3. 58

3.3.2蠕变性能

3.4疲劳性能
3.4.1高周疲劳
3.4.2低周疲劳
3.4.3特种疲劳
3.4.3. 1冷轧板不同循环温度的冷热疲劳性能见表3-4。
3.4.3. 2冷轧板经不同固溶处理，900°C。20°C的冷热疲劳性能见表3-5。

3.5 裂纹扩展速率
3. 6 断裂韧度
3.7 松弛性能

4工艺性能与要求
4. 1 成形工艺与性能（表4-1）
表4-1（有图表需要的可以联系上海墨钜客服021-67898722）

加工类型	加热温度	开锻（轧）/终锻（轧）温度
钢锭开坯	≤700°C 装炉,1160°C ?1180°C	开锻>1050°C ；终锻>980°C
板坯轧制	(1160?1200)°C ± 1O°C	开轧≥1100°C ；停轧≥980°C
热轧薄板	1160°C±10°C	荒轧：开轧1150°C?1160°C；停轧2950°C；精轧：开轧1140°C?1150°C；停轧2900°C
冷轧薄板	冷轧变形量控制在30%?40%

表 4-2

板厚/mm	弯曲系数	弯曲角度/（°）
≤1. 27	1. 5	180
1. 27 — 4. 76	2. 0	180

5组织结构
5. 1 相变温度
5. 2 时间-温度-组织转变曲线
5.3 典型组织
合金经热处理后的组织主要由y基体、m.c型碳化物和微量m23c6型碳化物组成。其中m6c为一次碳化物，呈粒状分布；M23C6在晶界析岀，呈颗粒状。合金经1230°C *10min AC处理后的显微组织见图5-1,晶粒尺寸均匀约5级，晶界平直。碳化物M&C发生了明显回溶。合金经800°C*1000h长期时效后,M.C发生了明显分解，同时在晶界和一次M,C碳化物周围有大量的二次碳化物析出，没有观察到TCP有害相析出（图5-2）。

图5-2板材经800°C * loooh处理后的组织和析出相形貌。（有图表需要的可以联系上海墨钜客服13472787990)
参考文献
[1]钢铁研究总院，抚顺特殊钢股份公司.GH3230合金技术报告.2011