GH3030(GH30)高溫合金研究

1、GH3030高溫合 金簡介編制單位上海商虎編制時間2018 年 03 月頁次共六頁蔡 婷、潘龍虎、孫軍、丁春華201803）GH3030冷軋帶材、GH3030冷軋板材、GH3030棒材、GH3030絲材、GH3030管材技術顧問：潘工聯(lián)系電話作傳真司地址：上海市青浦區(qū)華新鎮(zhèn)一、概述GH30 是早期發(fā)展的80Ni-20Cr 固溶強化型高溫合金，化學成分簡單，在 800以下具有滿意的熱強性和高的塑性，并具有良好的抗氧化、熱疲勞、冷沖壓和焊接工藝性能。合金經(jīng)固溶處理后為單相奧氏體，使用過程中組織穩(wěn)定。主要產(chǎn)品是冷軋薄板，也可以供應棒材、環(huán)件、絲材

2、和管材等變形產(chǎn)品。主要用于800以下工作的渦輪發(fā)動機燃燒室部件和在1100以下要求抗氧化但承受載荷很小的其他高溫部件1,2 。1.1 GH30 材料牌號GH30301.2 GH30 相近牌號 435,XH78T（俄羅斯）1.3 GH30 材料的技術標準GJB 1952-1994航空用高溫合金冷軋薄板規(guī)范GJB 2297-1995航空用高溫合金冷拔（軋）無縫管規(guī)范GJB 2611-1996航空用高溫合金冷拉棒材規(guī)范GJB 2612-1996航空用高溫合金冷拉絲材規(guī)范GJB 3020-1997航空用高溫合金環(huán)坯規(guī)范GJB 3317-1998航空用高溫合金熱軋板規(guī)范GJB 3318-1998航空用高

3、溫合金冷軋帶材規(guī)范GJB 3165-1998航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規(guī)范GJB 3167-1998冷鐓用高溫合金冷拉絲材規(guī)范GB/T 15062-1994 一般用高溫合金管1.4 GH30 化學成分見表 1-1 。注： 1. 棒材和環(huán)坯標準規(guī)定， (Cu) 0.20%。2. 熱軋板、冷軋板、冷軋帶、管材、絲材和冷鐓用冷拉絲材標準規(guī)定， (Fe) 1.1 0%, (P) 0.015%, (S) 0.010%, (Pb) 0.001%, (Cu) 0.007%。1.5 GH30 熱處理制度固溶溫度為980 1020 , 冷卻方式對熱軋板、冷軋薄板和環(huán)坯均為空冷，冷鐓用絲材和冷拉棒材為水冷

4、或空冷，管材為水冷。1.6 GH30 品種規(guī)格和供應狀態(tài)可生產(chǎn)各種規(guī)格的變形產(chǎn)品，棒材和環(huán)坯不經(jīng)熱處理交貨；熱軋板和冷軋薄板及管材經(jīng)固溶和酸洗后供應；焊絲于冷拉狀態(tài)、固溶和酸洗狀態(tài)或半硬態(tài)成盤狀交貨；冷鐓用絲材于固溶、酸洗狀態(tài)成盤狀或直條狀、固溶直條狀磨光或冷拉狀態(tài)交貨；管材于固溶、酸洗狀態(tài)交貨；冷拉棒以退火、退火加酸洗、退火加磨光或冷拉狀態(tài)交貨。1.7 GH30 熔煉和鑄造工藝電弧爐熔煉或電弧爐熔煉加電渣重熔或真空電弧重熔，非真空感應爐加電渣熔或真空電弧爐重熔或真空雙聯(lián)工藝。1.8 GH30 應用概況與特殊要求該合金已在航空發(fā)動機上經(jīng)過了長期使用考驗，主要用于燃燒室和加力燃燒室零部件以及機匣

5、安裝邊等零部件2、 GH30 物理及化學性能2.1 GH30 熱性能2.1.1 GH30 熔化溫度范圍1374 1420 3 。2.1.2 GH30 熱導率見表 2-1 。2.1.3 GH30 比熱容 見表2-2。2.1.4 GH30 線膨脹系數(shù)見表 2-3。為全輻射黑度（空氣中試驗）。2.2 GH30 密度 =8.4g/cm31 。2.3 GH30 電性能 不同溫度的電阻率見表 2-52.4 GH30 磁性能合金無磁性。2.5 GH30 化學性能2.5.1 GH30 抗氧化性能合金在空氣介質中試驗100h 后的氧化速率見表2-62.5.1.1 GH30 合金在高溫下氧化腐蝕深度見表2-73、

6、 GH30力學性能優(yōu)質棒材技術標準規(guī)定的性能見表3-1注：外徑>30mm壁厚,>3.0mm管材的室溫 b 590MPa, 5 30%。環(huán)坯性能供參考。 0.25mm帶材的室溫 b 615MPa, 5實測。4、 GH30組織結構4.1 相變溫度4.2 時間 -溫度 -組織轉變曲線4.3 合金組織結構經(jīng)1000固溶處理后為單相奧氏體組織，間有少量TiC 和 Ti(CN) 。700 800長期時效后，析出Cr7C3型碳化物，析出量少，對合金性能影響不大。5、 GH30工藝性能與要求5.1 成型性能5.1.1 鋼錠鍛造開坯裝爐溫度不高于800，加熱溫度為1180 1200，終鍛溫度不低于

7、900，一次加熱的變形程度為50%，板材熱軋加熱溫度有1160 1180，冷軋壓率為 30%左右。5.1.2 反復彎曲及杯突性能見表5-1 。5.1.3 沖壓性能見表5-25.2.4 各種焊接接頭的力學性能見表5-6 為板材厚度（mm）。5.2 焊接性能合金焊接性能優(yōu)良，可進行氬弧焊、點焊、縫焊和釬焊。氬弧焊時熔池流動性和成形性能均良好，裂紋傾向性小；接觸焊時有較寬的規(guī)范參數(shù)范圍。該合金可與 1Cr18Ni9Ti 、 GH1140、 GH303、9 GH3044、 GH3128等合金組合進行焊接。5.2.1 手工氬弧焊（對接）規(guī)范見表5-3。5.2.2 不加焊絲的自動鎢極氬弧焊（對接）規(guī)范見表5-45.2.3 固溶狀態(tài)縫焊規(guī)范見表5-55.3 零件熱處理工藝航空工廠零件的中間熱處理和最終熱處理制度為固溶1000，保濕 5-10min ，空冷或水冷。如需要零件具有高的熱強性，可將最終固溶處理溫