Nimonic80A鎳基高溫合金
Nimonic80A鎳基高溫合金
一、Nimonic80A(GH80A)鎳基合金概述
Nimonic80A(GH80A)是以鎳-鉻為基體,添加鋁、鈦形成γ′相彌散強化的高溫合金。除鋁含量略高外,其他與 GH4033 相近,使用溫度為 700~800℃,在 650~850℃具有良好的抗蠕變性能和抗氧化性能。該合金冷、熱加工性能良好,主要供應(yīng)熱軋棒材、冷拉棒材、熱軋板材、冷軋板材、帶材以及環(huán)形件等,用于制造發(fā)動機轉(zhuǎn)子葉片、導(dǎo)向葉片支座、螺栓、葉片鎖板等零件。
1. 材料牌號:Nimonic80A。
2. 相近牌號:GH80A/GH4180(中國)。
3. 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)暫未明確列出,需進一步參考相關(guān)規(guī)范文件。
4. 化學(xué)成分:
? 碳(C)含量≤0.04 - 0.10;硅(Si)含量≤0.80;錳(Mn)含量≤0.40;磷(P)含量≤0.020;硫(S)含量≤0.015;鉻(Cr)含量為 18.0 - 21.0;鎳(Ni)為余量;硼(B)含量≤0.008;銅(Cu)含量≤0.20。
? 其他元素:銀(Ag)含量≤0.0005;鋁(Al)含量為 1.0 - 1.80;鈦(Ti)含量為 1.80 - 2.70;鐵(Fe)含量≤1.50;鈷(Co)含量≤2.00;鉍(Bi)含量≤0.0001;鉛(Pb)含量≤0.002;鈮(Nb)無明確含量要求。注:B 按計算量加入,允許加入微量的 Ce、Zr、Mg 元素。
5. 應(yīng)用概況與特殊要求:該合金主要用作發(fā)動機轉(zhuǎn)子葉片、導(dǎo)向葉片支座、扇形件安裝環(huán)、螺栓、葉片鎖板等零件。
二、Nimonic80A(GH80A)物理及化學(xué)性能
6. 熱性能:
? 熔化溫度范圍:熔點 1405℃。
? 熱導(dǎo)率:隨溫度變化而不同,在 100℃時為 12.11 W/(m·℃),200℃時為 13.83 W/(m·℃),300℃時為 15.48 W/(m·℃),400℃時為 16.75 W/(m·℃),500℃時為 18.39 W/(m·℃),600℃時為 20.93 W/(m·℃),700℃時為 23.48 W/(m·℃),800℃時為 25.57 W/(m·℃),900℃時為 27.66 W/(m·℃)。
? 線膨脹系數(shù):在不同溫度區(qū)間有不同的值,16~100℃時為 12.18×10??℃?¹,16~200℃時為 12.86×10??℃?¹,16~300℃時為 13.69×10??℃?¹,16~400℃時為 14.08×10??℃?¹,16~500℃時為 14.50×10??℃?¹,16~600℃時為 14.94×10??℃?¹,16~700℃時為 15.36×10??℃?¹。
7. 密度:ρ = 8.15g/cm³。
8. 電性能:室溫電阻率為 1.23×10??Ω.m。
9. 磁性能:無磁性。
10. 化學(xué)性能:抗氧化性能方面,在空氣介質(zhì)中試驗 100h 的氧化速率在不同溫度下有所不同,700℃時為 0.037g/(m²·h),750℃時為 0.041g/(m²·h),800℃時為 0.047g/(m²·h)。
三、Nimonic80A(GH80A)力學(xué)性能
Nimonic80A 渦輪葉片用棒材規(guī)定性能如下:技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為 WS9 - 7009 - 1996,試樣串聯(lián)對數(shù)為 3,持久性能在 750℃、σ = 340MPa 時,斷裂時間單個值≥23h,平均值≥32h,范圍值(Rmax)=(F)·( )(此處表述不明確,需結(jié)合具體標(biāo)準(zhǔn)進一步理解)。
四、Nimonic80A(GH80A)組織結(jié)構(gòu)
11. 相變溫度:未明確給出。
12. 時間 - 溫度 - 組織轉(zhuǎn)變曲線:未明確給出。
13. 合金組織結(jié)構(gòu):葉片毛坯按不同熱處理規(guī)范處理有不同的組織特征。如經(jīng) 1080℃±10℃,8h,空冷處理后,在 1080℃時基體中的γ′相和一些 M7C3 及 M23C6 型晶界碳化物溶入固溶體。在冷卻過程中晶界形成 M7C3 和 M23C6 型富鉻碳化物。M7C3 大約在 1000℃以上沉淀出來,并在較低溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)?nbsp;M23C6。M23C6 在 750~1000℃析出,也能獨立成核,生成晶界碳化物。所以在該處理后,晶界上呈現(xiàn)出不連續(xù)狀態(tài)的 M7C3 和 M23C6,晶內(nèi)有γ′相和 MC。經(jīng) 1080℃±10℃,8h,空冷+700℃±5℃,16h 處理后的組織特征暫未明確給出。
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