CoCr20W15Ni合金簡(jiǎn)介

1、CoCr20W15Ni合金簡(jiǎn)介高溫合金具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度，良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能，又被稱為“超合金，”廢話不多說(shuō)，下面康晟航材帶大家從不同的角度了解一下高溫合金CoCr20W15Ni的特性：1、 COCR20W15NI概述 COCR20W15NI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。可生產(chǎn)供應(yīng)各種變形產(chǎn)品，如薄板、中板

2、、帶材、棒材、鍛件、絲材以及精密鑄件。 1.1 COCR20W15NI材料牌號(hào) COCR20W15NI。 1.2 COCR20W15NI相近牌號(hào) L605,HS25,WF-11,AlS1670,UNSR30605(美國(guó))、KC20WN(法國(guó))。 1.3 COCR20W15NI材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) WS9 7053-1996 COCR20W15NI合金熱軋板材、冷軋薄板和帶材 Q/5B 4021-1992 COCR20W15NI合金環(huán)形鍛件技術(shù)條件 Q/5B 4031-1992 COCR20W15NI合金棒材 Q/5B 4032-1992 COCR20W15NI合金帶材 Q/5B 4033-1992

3、COCR20W15NI合金帶材（硬態(tài)） Q/5B 4059-1992 COCR20W15NI高溫合金冷拉焊絲1.4 COCR20W15NI化學(xué)成分 見表1-1。 表1-1 %CCrNiWCoMnFeSiPS不大于0.050.1519.021.09.011.014.016.0余1.02.03.00.400.0400.030 1.5 COCR20W15NI熱處理制度 板材、帶材：11751230,快速冷卻；環(huán)形件：11751230，保溫不少于15min,水冷或快速空冷；棒材（機(jī)加工用）：11751230,快速冷卻。 1.6 COCR20W15NI品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 可以供應(yīng)14mm的熱軋中板、4m

4、m的冷軋板材、0.050.80mm的冷軋帶材、0.200.80mm的冷硬帶材、d0.210.0mm的焊絲、d300mm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 COCR20W15NI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 COCR

5、20W15NI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760925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、COCR20W15NI物理及化學(xué)性能 2.1 COCR20W15NI熱性能 2.1.1 COCR20W15NI熔化溫度范圍 133014101。2.1.2 COCR20W15NI熱導(dǎo)率 見圖2-1。2.1.3 COCR20W15NI比熱容 合金于20100時(shí)的比熱容c=377J/(kg·)。2.1.4 COCR20W15NI

6、線膨脹系數(shù) 見表2-1。 表2-1/20200204002050020600207002080020900201000201100/10-6-112.913.814.214.615.115.716.317.017.8 2.2 COCR20W15NI密度 =9.13g/cm31,3。 2.3 COCR20W15NI電性能 2.3.1 COCR20W15NI不同溫度的電阻率見表2-2。2.3.2 COCR20W15NI冷加工量為25%的合金在低溫下的電阻率見圖2-2。 2.4 COCR20W15NI磁性能 合金無(wú)磁性。 表2-2/254008001000/(10-6·m)2.302.62

7、2.872.91 2.5 COCR20W15NI化學(xué)性能 2.5.1 COCR20W15NI抗氧化性能2.5.1.1 COCR20W15NI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。2.5.1.2 COCR20W15NI在7601200的靜止空氣中作抗氧化試驗(yàn)時(shí)的氧化增重見圖2-3。 2.5.1.3 COCR20W15NI在靜止空氣中作抗氧化試驗(yàn)時(shí)的氧化深度見表2-3。 表2-3氧化條件氧化深度/(mm/單邊)/t/h氧化皮沿晶氧化合金貧化層總深度8509505005000

8、.0050.0100.0080.0200.0080.0380.0130.048100050010005000100000.0250.0180.0510.051(0.051)0.0250.0910.1020.1020.0560.0910.1020.1020.0810.1090.1530.203115050030000.041-0.038-0.076-0.1174.445 500h,3000h用的試樣為直徑6.3512.7mm的圓試樣，其余試樣為厚1.52.0mm的試片。 總深度為氧化皮加上沿晶氧化或合金貧化層深度中的較大者。 括號(hào)中為剝落的氧化皮深度。2.5.1.4 COCR20W15NI由d1

9、2.7mm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 COCR20W15NICOCR20W15NI、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

10、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 COCR20W15NI退火的板材在燃?xì)馑俣葹?185m/s、空氣：燃料=45:155:1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8701040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 COCR20W15NI固溶處理的0.250.51mm板材在壓力為1103Pa的空氣中于980靜態(tài)長(zhǎng)期暴露后的氧化特征見圖2-7。2.5.2

11、 COCR20W15NI耐腐蝕性能2.5.2.1 COCR20W15NICOCR20W15NI合金在含1%硫的柴油和含5-6海鹽的空氣中于8701040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。COCR20W15NI、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、COCR20W15NI力學(xué)性能COCR20W15NI技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能 見表3-1。 表3-1

12、品種室溫拉伸性能硬度HV815持久性能晶粒度/級(jí)其他性能b/MPaP0.2/MPa5/MPa/MPat/h5/%中板、薄板、帶材8903705503529016524102.5(1)彎曲冷硬帶材A級(jí) B級(jí)150017001300150053410480485560-910彎曲彎曲棒材86034035HB28216523102(0)-環(huán)形件86031030HB24816524102(0)-四、COCR20W15NI組織結(jié)構(gòu)4.1 COCR20W15NI相變溫度 4.2 COCR20W15NI時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線 見圖4-1（合金經(jīng)1225，30min，水冷處理）。 4.3 COCR20W15

13、NI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、-Co3W、-Co3W、L-Co2W和-Co7W6。合金在800時(shí)效時(shí)析出順序?yàn)?M7C3)、M23C6、M6C、L-Co2W和-Co7W6。700時(shí)效時(shí)析出順序?yàn)?M7C3)、M23C6、M6C、(-Co3W)、-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-Co3W。-Co3W為有序面心立方體結(jié)構(gòu)，與基體共格，在長(zhǎng)期時(shí)效后轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蛎芘帕降?Co3W，使合金強(qiáng)化。五、COCR20W15NI工

14、藝性能與要求5.1 COCR20W15NI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1200980，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 COCR20W15NI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)

15、電話很難，采用較小的能量輸入，以鎢極或HCOCR20W15NI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760980可能產(chǎn)生的任何脆化。 5.3 COCR20W15NI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：11751200，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11601190固溶處理1020min，隨后水冷或快速冷卻。固溶處理的材料冷加工后可在480650時(shí)效416h（最好在600時(shí)效4h），可提高980以

16、下的持久蠕變強(qiáng)度。適宜的冷加工量為15%45%。5.4 COCR20W15NI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：浸入370的氫氧化物溶液中15min；浸入6070的8%12%的硫酸中1015min；浸入溫度為5070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 COCR20W15NI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。 COCR20W15NI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。 可以看出COCR20W15NI合金的質(zhì)量是多么的重要，那么問(wèn)題 來(lái)了，哪家生產(chǎn) COCR20W15NI合金的廠家靠譜呢？小編在這里給大家推薦上海康晟航材，康晟航材2010年成立于上海，注冊(cè)1000萬(wàn)元。 主要從事航空、 航天、 航海零器部件、 石油化工設(shè)備科技等領(lǐng)域內(nèi)高溫合金、 精密合金、 耐蝕合金