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gh605是以20cr和15w固溶強(qiáng)化的鈷基高溫合金,在815℃以下具有中等的持久和蠕變強(qiáng)度,在1090℃以下具有優(yōu)良的抗氧化性能,同時(shí)具有滿意的成形、焊接等工藝性能。適用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室和導(dǎo)向葉片等要求中等強(qiáng)度和優(yōu)良的高溫抗氧化性能的熱端高溫零部件。也可在航天發(fā)動(dòng)機(jī)和航天飛機(jī)上使用,冶韓實(shí)業(yè)可生產(chǎn)供應(yīng)各種變形產(chǎn)品,如薄板、中板、帶材、棒材、鍛件、絲材以及精密鑄件。

   1.1 gh605材料牌號(hào) gh605。

   1.2 gh605相近牌號(hào) l605,hs25,wf-11,als1670,unsr30605(美國)、kc20wn(法國)。

   1.3 gh605材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

   1.4 gh605化學(xué)成分  見表1-1。

                                          表1-1 ％ccrniwcomnfesips不大于0.05～0.1519.0～21.09.0～11.014.0～16.0余1.0～2.03.00.400.0400.030    1.5 gh605熱處理制度 板材、帶材：1175～1230℃,快速冷卻；環(huán)形件：1175～1230℃,保溫不少于15min,水冷或快速空冷；棒材（機(jī)加工用）：1175～1230℃,快速冷卻。

   1.6 gh605品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 可以供應(yīng)δ≤14mm的熱軋中板、δ≤4mm的冷軋板材、δ0.05～0.80mm的冷軋帶材、δ0.20～0.80mm的冷硬帶材、d0.2～10.0mm的焊絲、d≤300mm的棒材和各種直徑及壁厚的環(huán)形件。中板和薄板經(jīng)固溶、堿 酸 洗、切邊后供應(yīng)；帶材經(jīng)固溶、堿 酸 洗、切邊后成卷供應(yīng)；冷硬帶材經(jīng)固溶、冷軋、退火、拋光和切邊后供應(yīng)；焊絲以硬態(tài)、半硬態(tài)、固溶加酸 洗、光亮固溶處理狀態(tài)成盤交貨,也可以直條交貨；環(huán)形件經(jīng)固溶處理粗加工或除氧化皮后供應(yīng)；機(jī)加工用棒材經(jīng)退火后酸 洗或磨光后供應(yīng),熱加工用棒材可經(jīng)退火并磨光后交貨。

   1.7 gh605熔煉與鑄造工藝 合金采用電弧爐或非真空感應(yīng)爐熔煉后再經(jīng)電渣重熔,或采用真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔。

   1.8 gh605應(yīng)用概況與特殊要求 主要在引進(jìn)機(jī)種上使用,用于制造導(dǎo)向葉片、渦輪外環(huán)、外壁、渦流器、封嚴(yán)片等高溫零部件。該合金對(duì)硅含量很敏感,硅可促使合金在760～925℃之間暴露時(shí)形成co2w型l相,從而使合金的室溫塑性下降,因此合金中的硅含量應(yīng)控制小于0.4％。

二、gh605物理及化學(xué)性能  

2.1 gh605熱性能  

2.1.1 gh605熔化溫度范圍  1330～1410℃。

2.1.2 gh605熱導(dǎo)率  見圖2-1。

2.1.3 gh605比熱容 合金于20～100℃時(shí)的比熱容c=377j/(kg·℃)。

2.1.4 gh605線膨脹系數(shù) 見表2-1。

                                           表2-1θ/℃20～20020～40020～50020～60020～70020～80020～90020～100020～1100α/10-6℃-112.913.814.214.615.115.716.317.017.82.2 gh605密度 ρ=9.13g/cm3。  

2.3 gh605電性能

2.3.1 gh605不同溫度的電阻率見表2-2。

2.3.2 gh605冷加工量為25％的合金在低溫下的電阻率見圖2-2。

2.4 gh605磁性能 合金無磁性。

                         表2-2θ/℃254008001000ρ/(10-6ω·m)2.302.622.872.91 2.5 gh605化學(xué)性能

2.5.1 gh605抗氧化性能

2.5.1.1 gh605合金適合在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)鉁u輪的環(huán)境中工作,在間斷式條件下工作時(shí)抗氧化和碳化的最低溫度為870℃,在空氣條件下連續(xù)工作時(shí)可耐1090℃的高溫。合金也可在海洋氣氛中工作。

2.5.1.4 gh605由d12.7mm的棒材加工的楔形試樣,在爐中1090℃的靜止空氣中加熱3min,在空氣中冷卻不少于3min。循環(huán)試驗(yàn)總共為2000周（在高溫下時(shí)間為100h）；另一組試樣在旋轉(zhuǎn)式的燃燒裝置中作循環(huán)試驗(yàn),轉(zhuǎn)速為1000r/min,在溫度為1090℃的0.3馬赫數(shù)的燃燒產(chǎn)物中保持3min,然后以0.7馬赫數(shù)的冷空氣吹3min,試驗(yàn)后試樣的重量變化見圖2-4。

   2.5.1.5 gh605gh605、gh5188和gh3536三種合金的楔形試樣,在爐中的高溫靜止空氣中在指定溫度下試驗(yàn)1h后,在空氣中冷卻不小于40min,總的循環(huán)次數(shù)為100周；另一組試樣在旋轉(zhuǎn)式的燃燒裝置中作循環(huán)試驗(yàn),轉(zhuǎn)速為1000r/min,在指定溫度下于0.3馬赫的燃燒產(chǎn)物中保持1h,然后以0.7馬赫的冷空氣吹3min,交替試驗(yàn)100周后試樣的重量損失見圖2-5。

2.5.1.6 gh605退火的板材在燃?xì)馑俣葹?1～85m/s、空氣：燃料=45:1～55:1的燃燒試驗(yàn)裝置中,試樣在試驗(yàn)時(shí)以30r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),并每隔30min在加熱至試驗(yàn)溫度后,用冷空氣吹冷至260℃以下,如此在870～1040℃分別循環(huán)試驗(yàn)100h后的動(dòng)態(tài)氧化試驗(yàn)結(jié)果見圖2-6。

2.5.1.7 gh605固溶處理的δ0.25～0.51mm板材在壓力為1103pa的空氣中于980℃靜態(tài)長期暴露后的氧化特征見圖2-7。

2.5.2 gh605耐腐蝕性能

2.5.2.1 gh605gh605合金在含1％硫的柴油和含5-6海鹽 的空氣中于870～1040℃下在燃燒裝置上作動(dòng)態(tài)熱腐蝕試驗(yàn)的結(jié)果見圖2-8。gh605、gh3536等5種合金板材,在燃?xì)馑俣葹?m/s,燃燒空氣種含5-6或5-5海鹽 ,n0.2號(hào)燃油中含0.3％～0.45％硫,空氣-油的比例為30:1,試驗(yàn)中試樣旋轉(zhuǎn),并每隔1h試樣從900℃用冷空氣吹冷至260℃以下,如此在燃燒裝置上循環(huán)試驗(yàn)200h后的動(dòng)態(tài)熱腐蝕試驗(yàn)結(jié)果見圖2-9。  

三、gh605力學(xué)性能

gh605技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能 見表3-1。

                                             表3-1品種室溫拉伸性能硬度hv815℃持久性能晶粒度/級(jí)其他性能σb/mpaσp0.2/mpaδ5/mpaσ/mpat/hδ5/％中板、薄板、帶材≥890370～550≥35≤290165≥24≥10≥2.5(1)彎曲冷硬帶材a級(jí)

 b級(jí)≥1500

≥1700≥1300

≥1500≥5

≥3410～480

485～560---≥9

≥10彎曲

彎曲棒材≥860≥340≥35hb≤282165≥23≥10≥2(0)-環(huán)形件≥860≥310≥30hb≤248165≥24≥10≥2(0)-

四、gh605組織結(jié)構(gòu)

4.1 gh605相變溫度

4.2 gh605時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線（合金經(jīng)1225℃,30min,水冷處理）。

4.3 gh605合金組織結(jié)構(gòu) 合金經(jīng)時(shí)效后可析出一些碳化物和金屬間化合物,包括m7c3、m23c6、m6c、α-co3w、β-co3w、l-co2w和μ-co7w6。合金在800℃時(shí)效時(shí)析出順序?yàn)?m7c3)、m23c6、m6c、l-co2w和μ-co7w6。700℃時(shí)效時(shí)析出順序?yàn)?m7c3)、m23c6、m6c、(α-co3w)、β-co3w和l-co2w。在800℃和更高溫度時(shí)效時(shí),時(shí)效硬化主要是由于析出m23c6、m6c和l-co2w相。在700℃或更低溫度時(shí)效,主要析出碳化物和β-co3w。α-co3w為有序面心立方體結(jié)構(gòu),與基體共格,在長期時(shí)效后轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蛎芘帕�方的�?co3w,使合金強(qiáng)化。

五、gh605工藝性能與要求

5.1 gh605成形性能 合金具有滿意的冷熱成形性能。熱加工溫度范圍為1200～980℃,鍛造溫度應(yīng)足夠高以減少晶界碳化物,也應(yīng)足夠低以控制晶粒度,適宜的鍛造溫度約為1170℃。鍛造時(shí)應(yīng)注意防止角裂。加熱爐氣氛應(yīng)為中性或弱氧化性。加熱保溫時(shí)間約每25mm厚度1h,鍛造后可以任意速度冷卻。合金固溶狀態(tài)了進(jìn)行各種冷成形工序,但要求采用功率較大的成形設(shè)備。由于合金冷作硬化速度較大,冷成形時(shí)需要進(jìn)行多次中間退火,在板材和其他產(chǎn)品成形時(shí),在230℃進(jìn)行加熱時(shí)有益的。

5.2 gh605焊接性能 合金可用熔焊、電阻焊惡化釬焊等方法進(jìn)行連接。熔焊時(shí)可采用手工或自動(dòng)的惰性氣體保護(hù)電話很難,采用較小的能量輸入,以鎢極或hgh605焊絲作電極。不推薦采用埋弧焊,以免引起大晶粒和脆化。應(yīng)在固溶狀態(tài)而不在冷加工狀態(tài)進(jìn)行熔焊。焊后需進(jìn)行快速冷卻,最好進(jìn)行焊后退火,以消除在760～980℃可能產(chǎn)生的任何脆化。

5.3 gh605零件熱處理工藝 推薦下列固溶處理工藝。

鍛棒和鍛件：1230℃,水冷；

中板：1200℃,水冷；

薄板和帶材：1175～1200℃,水冷或快速空冷。

保溫時(shí)間約為每25mm后1h,但至少15mm。

鉚釘應(yīng)在1160～1190℃固溶處理10～20min,隨后水冷或快速冷卻。

固溶處理的材料冷加工后可在480～650℃時(shí)效4～16h（最好在600℃時(shí)效4h）,可提高980℃以下的持久蠕變強(qiáng)度。適宜的冷加工量為15％～45％。

5.4 gh605表面處理工藝 固溶處理時(shí)生成的表面氧化皮可用吹砂或堿 酸 洗方法消除。堿 酸 洗工藝如下：

①浸入370℃的氫氧化物溶液中15min；

②浸入60～70℃的8％～12％的硫酸 中10～15min；

③浸入溫度為50～70℃的12％～15％的硝酸 ＋1％～3％氫氟酸 的混合溶液中15min。每次工序后應(yīng)在水中沖洗干凈。

5.5 gh605切削加工與磨削性能 合金可滿意地進(jìn)行切削和磨削加工。