GBT 43897-2024 鑄造高溫合金 母合金 單晶

鑄造高溫合金母合金單晶2024-04-25發(fā)布2024-11-01實(shí)施I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本文件由全國鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SCA/TC183)歸口。本文件起草單位：中國科學(xué)院金屬研究所、遼寧紅銀金屬有限公司、江蘇美特林科特殊合金股份有限公司、江蘇隆達(dá)超合金航材有限公司、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院、中國航發(fā)北京航空材料研究院、北京航空材料研究院股份有限公司、江蘇奇納新材料科技有限公司、上海一郎合金材料有限公司。1鑄造高溫合金母合金單晶本文件規(guī)定了鎳基單晶鑄造高溫合金母合金的訂貨內(nèi)容、尺寸、重量、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)本文件適用于采用真空感應(yīng)方法熔煉的鎳基單晶鑄造高溫合金母合金(以下簡稱“母合金”)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T223.5鋼鐵酸溶硅和全硅含量的測定還原型硅鉬酸鹽分光光度法GB/T223.8鋼鐵及合金化學(xué)分析方法氟化鈉分離-EDTA滴定法測定鋁含量GB/T223.11鋼鐵及合金鉻含量的測定可視滴定或電位滴定法GB/T223.14鋼鐵及合金化學(xué)分析方法鉭試劑萃取光度法測定釩量GB/T223.17鋼鐵及合金化學(xué)分析方法二安替比林甲烷光度法測定鈦量GB/T223.20鋼鐵及合金化學(xué)分析方法電位滴定測定鈷量GB/T223.26鋼鐵及合金鉬含量的測定硫氰酸鹽分光光度法GB/T223.28鋼鐵及合金化學(xué)分析方法α-安息香肟重量法測定鉬GB/T223.30鋼鐵及合金化學(xué)分析方法對-溴苦杏仁酸沉淀分離-偶氮胂Ⅲ分光光度法測定鋯量GB/T223.37鋼鐵及合金氮含量的測定蒸餾分離靛酚藍(lán)分光光度法GB/T223.39鋼鐵及合金化學(xué)分析方法氯磺酚S光度法測定鈮量GB/T223.43鋼鐵及合金鎢含量的測定重量法和分光光度法GB/T223.47鋼鐵及合金化學(xué)分析方法載體沉淀-鉬藍(lán)光度法測定銻量GB/T223.53鋼鐵及合金化學(xué)分析方法火焰原子吸收分光光度法測定銅量GB/T223.62鋼鐵及合金化學(xué)分析方法乙酸丁酯萃取光度法測定磷量GB/T223.63鋼鐵及合金錳含量的測定高碘酸鈉(鉀)分光光度法GB/T223.70鋼鐵及合金鐵含量的測定鄰二氮雜菲分光光度法GB/T223.75鋼鐵及合金硼含量的測定甲醇蒸餾-姜黃素光度法GB/T223.80鋼鐵及合金鉍和砷元素含量的測定氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法GB/T223.85鋼鐵及合金硫含量的測定感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法GB/T223.86鋼鐵碳含量測定感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法GB/T223.88鋼鐵及合金鈣和鎂含量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法GB/T223.89鋼鐵及合金碲含量的測定氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法GB/T223.92鋼鐵及合金鑭、鈰、鐠、釹、釤含量的測定電感耦合等離子體質(zhì)譜法GB/T228.2金屬材料拉伸試驗(yàn)第2部分：高溫試驗(yàn)方法GB/T2039金屬材料單軸拉伸蠕變試驗(yàn)方法2GB/T11261鋼鐵氧含量的測定脈沖加熱惰氣熔融-紅外線吸收法GB/T20123鋼鐵總碳硫含量的測定高頻感應(yīng)爐燃燒后紅外線吸收法GB/T20124鋼鐵氮含量的測定惰性氣體熔融熱導(dǎo)法(常規(guī)方法)GB/T20127.1鋼鐵及合金痕量元素的測定第1部分：石墨爐原子吸收光譜法測定銀含量GB/T20127.3鋼鐵及合金痕量元素的測定第3部分：電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定GB/T20127.5鋼鐵及合金痕量元素的測定第5部分：萃取分離-羅丹明B光度法測定鎵含量GB/T20127.6鋼鐵及合金痕量元素的測定第6部分：沒食子酸-示波極譜法測定鍺含量GB/T20127.7鋼鐵及合金痕量元素的測定第7部分：示波極譜法測定鉛含量GB/T20127.8鋼鐵及合金痕量元素的測定第8部分：氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定銻含量GB/T20127.10鋼鐵及合金痕量元素的測定第10部分：氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定硒含量GB/T20127.11鋼鐵及合金痕量元素的測定第11部分：電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定銦和鉈含量GB/T20127.12鋼鐵及合金痕量元素的測定第12部分：火焰原子吸收光譜法測定鋅含量GB/T20127.13鋼鐵及合金痕量元素的測定第13部分：碘化物萃取-苯基熒光酮光度法測定錫含量GB/T31309鎳基高溫合金電子空位數(shù)計(jì)算方法GB/T32548鋼鐵錫、銻、鈰、鉛和鉍的測定電感耦合等離子體質(zhì)譜法GB/T38939鎳基合金多元素含量的測定火花放電原子發(fā)射光譜分析法(常規(guī)法)HB/Z131高溫合金母合金選用原材料技術(shù)要求HB5220.49高溫合金化學(xué)分析方法第49部分：脈沖加熱-紅外、熱導(dǎo)法測定氧、氮含量，氧、氮元素的分析方法HB5406鑄造高溫合金錠浮渣試驗(yàn)方法HB20241.3高溫合金化學(xué)成分光譜分析方法第3部分：電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測HB20241.5高溫合金化學(xué)成分光譜分析方法第5部分：電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定硅含量HB20241.6高溫合金化學(xué)成分光譜分析方法第6部分：電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測HB20241.7高溫合金化學(xué)成分光譜分析方法第7部分：電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測HB20241.8高溫合金化學(xué)成分光譜分析方法第8部分：電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測HB20241.9j高溫合金化學(xué)成分光譜分析方法第9部分：電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。34訂貨內(nèi)容按照本文件訂貨的合同或訂單宜包括下列內(nèi)容：a)本文件編號；b)合金牌號；c)規(guī)格尺寸；e)供需雙方協(xié)商確定的其他要求。5.1尺寸母合金的公稱直徑通常為70mm～90mm。若需方對母合金尺寸有特殊要求，由供需雙方協(xié)商確5.2重量母合金按實(shí)際重量交貨。6技術(shù)要求6.1原材料熔煉母合金使用的原材料應(yīng)符合HB/Z131的規(guī)定。如需使用其他原材料或再生原料，應(yīng)由供需雙方協(xié)商確定并在合同中注明。6.2冶煉方法母合金應(yīng)采用真空感應(yīng)熔煉，或按專用工藝技術(shù)文件規(guī)定的熔煉工藝生產(chǎn)。所采用的熔煉方法應(yīng)在合同和質(zhì)量證明書中注明。6.3化學(xué)成分6.3.1合金牌號和化學(xué)成分應(yīng)符合表1的規(guī)定，如需方有特殊要求，應(yīng)在合同中注明。GB/TGB/T43897—20241化學(xué)成分牌號化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%CNiMoAlNbDD4027.00～8.20余量4.30～4.907.60～8.400.30～0.705.45～5.750.80～1.205.80～6.20DD4039.00～10.00余量4.50～5.505.00～6.003.50～4.505.50～6.20DD405'0.040～0.0606.75～7.25余量7.00～8.004.75～5.251.30～1.706.00～6.402.75～3.256.30～6.700.12～0.18DD4060.001～0.0403.80～4.80余量8.50～9.507.00～9.005.20～6.200.60～1.206.00～8.500.05～0.15DD4077.80～8.30余量5.00～6.004.80～5.202.10～2.405.80～6.101.80～2.20—3.30～3.700～0.0075DD408d余量8.00～9.005.60～6.40—3.60～4.203.60～4.200.70～1.20—DD4320.12～0.184.30～5.60余量8.00～10.007.70～9.500.80～1.405.60～6.30_e3.5～4.503.50～4.50DD4990.015～0.058.00～10.00余量3.00～7.008.50～10.505.25～5.752.50～3.50牌號MgONBYMn不大于DD402—DD403————DD405b0.003～0.005DD406DD407——DD408d———DD432°—DD499表1化學(xué)成分(續(xù))牌號PSPbAsBiAgVFe不大于DD4020.0050.0020.00020.00050.00150.000030.00050.20DD4030.0100.0020.00050.00100.00100.000050.00050.50DD405b0.0050.00050.00050.00050.000.50.000050.00050.100.200.0050.0010.00020.0010.0010.000020.00020.010.200.0002DD4070.0050.0020.00020.00150.000030.00010.20DD408d0.0100.0100.0010.0050.0020.00010.50DD4320.0150.0100.0010.00050.10eeDD4990.0100.0020.00050.0010.0010.00010.50w(Yb)≤0.1%,w(Sb)≤0.0005%,w(Zn)≤0.0005%,w(Ga)≤0.002%.w(Pd)≤0.010%,w(Pt)≤0.030%,w(H)≤0.0005%,w(Ca)≤0.005%,w(Cd)≤0.0002%,w(Ga)≤0.0015%,w(In)≤0.00002%,w(K)≤0.005%,w(Na)≤0.005%,w(Pt)≤0.05%,w(Ru)≤0.05%,w(Th)≤0.0003%,w(Zn)≤0.0005%w(Al+Ti)應(yīng)為7.50%～7.90%。w(Hf+Zr)≤0.06%、w(Ti)≤0.02%、w(Ce)≤0.025%、w(Y)≤0.005%、w(La)≤0.005%,按計(jì)算量加入，可不作分析。允許w(B)的偏差為*g5%,w(C)的偏w(Zn)≤0.0005%。cn66.3.2根據(jù)需方要求并在合同中注明，供方可增加對痕量元素含量進(jìn)行的檢測控制要求。6.4電子空位數(shù)6.4.1DD406合金電子空位數(shù)應(yīng)不大于2.30。6.4.2根據(jù)需方要求，并在合同中注明，供方可提供其他牌號母合金的電子空位數(shù)，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)由供需雙方協(xié)商確定、母合金以鑄態(tài)交付。6.6力學(xué)性能6.6.1力學(xué)性能試樣應(yīng)從同爐母合金重熔、澆注的單晶試棒或試板上切取，試棒或試板的[001]單晶生長方向與試樣主應(yīng)力軸的偏離度不應(yīng)大于15°,如有特殊需求，應(yīng)在合同中注明。6.6.2試樣毛坯經(jīng)表2推薦的工藝制度熱處理后，其力學(xué)性能應(yīng)符合表3的規(guī)定。6.6.3經(jīng)需方同意，母合金可不進(jìn)行力學(xué)性能測試。表2推薦熱處理制度合金牌號工藝制度固溶處理：1315℃,保溫3h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻一級時(shí)效：1080℃,保溫6h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻二級時(shí)效：870℃,保溫20h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻固溶處理：1250℃,保溫4h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻一級時(shí)效：870℃,保溫32h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻固溶處理：1295℃~1305℃,保溫2h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻一級時(shí)效：1120℃,保溫4h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻二級時(shí)效：1080℃,保溫4h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻三級時(shí)效：900℃,保溫4h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻固溶處理：1290℃,保溫1h,升溫至1300℃,保溫2h,再升溫至1315℃,保溫4h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻一級時(shí)效：1120℃,保溫4h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻二級時(shí)效：870℃,保溫32h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻固溶處理：1295℃~1310℃,保溫3h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻一級時(shí)效：1070℃~1090℃,保溫6h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻二級時(shí)效：860℃~880℃,保溫20h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻預(yù)處理：1090℃~1110℃,保溫8h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻固溶處理：1230℃~1250℃,保溫4h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻一級時(shí)效：1080℃~1100℃,保溫2h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻二級時(shí)效：840℃~860℃,保溫24h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻預(yù)處理：1290℃,保溫4h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻固溶處理：1280℃,保溫4h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻一級時(shí)效：1150℃,保溫4h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻二級時(shí)效：870℃,保溫24h,空冷或以相當(dāng)于空冷速度冷卻固溶處理：隨爐升溫至1300℃,保溫4h,充氬氣冷卻，冷卻速度相當(dāng)于空冷一級時(shí)效：隨爐升溫至1100℃,保溫4h,充氬氣冷卻，冷卻速度相當(dāng)于空冷二級時(shí)效：隨爐升溫至870℃,保溫16h,充氬氣冷卻，冷卻速度相當(dāng)于空冷7表3力學(xué)性能牌號拉伸性能持久性能試驗(yàn)溫度抗拉強(qiáng)度規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度斷后延伸率斷面收縮率試驗(yàn)條件斷裂時(shí)間斷面收縮率試驗(yàn)溫度應(yīng)力———————————— — 根據(jù)需方要求，供方可對母合金進(jìn)行浮渣試驗(yàn)，浮渣面積應(yīng)不大于2%。6.8表面質(zhì)量6.8.1表面應(yīng)100%去除氧化皮，不應(yīng)有粘鐵、耐火材料和熔渣等外來夾雜物及蜂窩狀缺陷。6.8.2母合金應(yīng)切除一次縮孔，殘留的二次縮孔直徑應(yīng)不大于7mm,孔內(nèi)不應(yīng)有殘?jiān)团K物。6.8.3表面應(yīng)100%打磨或機(jī)加工呈金屬光澤。6.9產(chǎn)品標(biāo)識(shí)6.9.1每支母合金應(yīng)在上、下端面標(biāo)刻合金牌號、熔煉爐號，并區(qū)分上、下端面，不應(yīng)用非永久性和會(huì)對材料造成污染的方式標(biāo)識(shí)。6.9.2每支母合金應(yīng)在整支母合金外圓通身采用不會(huì)對材料造成污染的方法標(biāo)識(shí)合金牌號和熔煉爐號。7試驗(yàn)方法7.1化學(xué)成分7.1.1合金的化學(xué)成分分析按GB/TGB/T20123、GB/T20124、GB/T223.80、GB/T223.88、GB/T223.89、GB/T223.92、GB/T11220127.1、GB/T20127.3、GB/T20127.5、GB/T20127.6、8GB/T20127.7、GB/T20127.8、GB/T20127.10、GB/T20127.11、GB/T20127.12、GB/T20127.13、GB/T32548、GB/T38939、HB5220.49、HB20241.3、HB20241.5、HB20241.6、HB20241.7、HB20241.8、HB20241.9、HB20241.7或其他通用方法進(jìn)行。仲裁分析按GB/T223.5、GB/T223.8、GB/T223.11、GB/T223.14、GB/T223.17、GB/T223.20、GB/T223.26、GB/T223.28、GB/T223.30、GB/T223.37、GB/T223.39、GB/T223.43、GB/T223.47、GB/T223.53、GB/T223.62、GB/T223.63、GB/T223.70、GB/T223.75、GB/T223.80、GB/T223.85、GB/T223.86、GB/T223.88、GB/T223.89、GB/T11261、GB/T20127.1、GB/T20127.3、GB/T20127.5、GB/T20127.6、GB/T20127.7、GB/T20127.8、GB/T20127.10、GB/T20127.11、GB/T20127.12、GB/T20127.13、HB20241.6、HB20241.8和HB20241.9進(jìn)行。分分析由供需雙方協(xié)商確定。7.2其他項(xiàng)目其他檢驗(yàn)項(xiàng)目的試驗(yàn)方法應(yīng)符合表4的規(guī)定。8檢驗(yàn)規(guī)則8.1檢查和驗(yàn)收母合金的檢查和驗(yàn)收由供方質(zhì)量監(jiān)督部門進(jìn)行，需方有權(quán)按照本文件的規(guī)定對母合金進(jìn)行檢查和驗(yàn)收。8.2組批規(guī)則母合金應(yīng)按爐組批提交檢查和驗(yàn)收。每批由同一牌號、同一爐熔煉爐號的母合金組成。母合金的取樣數(shù)量、取樣部位和試驗(yàn)方法應(yīng)符合表4的規(guī)定。序號檢驗(yàn)項(xiàng)目取樣數(shù)量取樣部位試驗(yàn)方法1化學(xué)成分2個(gè)/批任意母合金上下端部各取1個(gè)樣，上端部分析全元素，下端部僅分析鋁、