GH4145、GH145
GH4145
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一、GH4145介紹：
GH4145合金是一種耐腐蝕、耐氧化和高強(qiáng)度沉淀硬化合金， 主要是以γ"相進(jìn)行時效強(qiáng)化的鎳基高溫合金，使用溫度在在800℃以下，合金在980℃以下具有良好的耐腐蝕和耐氧化性能，800℃以下具有較高的強(qiáng)度，700℃以下具有良好的抗蠕變性能，540℃以下具有較好的耐松弛性能，同時還具有良好的成形性能和焊接性能。合金在固溶態(tài)為純奧氏體組織。
二、GH4145應(yīng)用和特性：
GH4145合金生產(chǎn)的產(chǎn)品有很多，由熱處理不同其力學(xué)性能也不同,該合金主要用于制造航空發(fā)動機(jī)在800℃以下工作并要求強(qiáng)度較高、耐腐蝕的環(huán)形件、結(jié)構(gòu)件和螺栓等零件，在540℃以下工作的具有中等或較低應(yīng)力并要求耐松弛的平面彈簧和螺旋彈簧平面波形彈簧、周向螺旋彈簧、螺旋壓簧、彈簧卡圈和密封圈等零件。。還可用于制造汽輪機(jī)渦輪葉片等零件。合金在固溶處理后可進(jìn)行各種焊接，零件的熱處理要在無硫的中性或還原氣分中進(jìn)行，以免發(fā)生curing，零件應(yīng)避免在870-650度之間進(jìn)行熱冷處理，對大栽面的零件，為了防止裂紋固溶處理后應(yīng)在空氣中冷卻。主要是作為輕水中壓力殼，壓水動力堆，和燃?xì)廨啓C(jī)的葉輪，葉片，螺栓等緊固件。還有航空部件。
三、GH4145相近牌號：
| 高溫新名稱 | 高溫舊名稱 | 耐蝕新名稱 | 耐蝕舊名稱 | 國標(biāo)牌號 |
| GH4145 | GH145 | 0cr15ni70Ti3AlNb | ||
| 日本JIS | 美標(biāo)ASTM | 美 標(biāo)UNS、SAE | 德標(biāo)DIN | 歐洲EN |
| inconel X-750 | No7750 | 2.4669，XCR15FE7TIAL |
| 碳C | 硅Si | 錳Mn | 磷P | 硫 S | 鉻Cr |
| ≤0.10 | ≤0.50 | ≤1.00 | ≤0.02 | ≤0.010 | 14.0～17.0 |
| 鎳Ni | 鉬Mo | 氮N | 銅Cu | 鐵Fe | 鈮Nbr |
| ≥70.0 | ≤ | ≤ | ≤0.50 | 5.00～9.00 | 0.70～1.20 |
| 硼B(yǎng) | 鈦Ti： | 鋁Al | 鈷Co | 鎢W | 鈰Ce |
| ≤ | ≤ | 0.40～1.00 | ≤1.00 | ~ | ~ |
5、GH4145(GH145)高溫合金熱處理制度：板、帶、管材供應(yīng)狀態(tài)的固溶熱處理制度980℃±15℃，空冷。材料及零件的中間熱處理制度，可分別選擇下列工藝進(jìn)行熱處理。
(1)、退火：955～1010℃，水冷。
(2)、焊接件焊接前退火：980℃，1h。
(3)、焊接件消除應(yīng)力退火：900℃,保濕2h。
消除應(yīng)力退火：885℃±15℃，24h,空冷。
6、GH4145(GH145)高溫合金品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)：可以供應(yīng)各種規(guī)格的棒材、鍛件、環(huán)形件、熱軋板、冷軋板、帶材、管材和絲材。板材和帶材一般于熱軋或冷軋、退火或固溶、酸洗拋光后供應(yīng)。棒材、鍛件和環(huán)形件可于鍛態(tài)或熱軋狀態(tài)供應(yīng)；也可于鍛后固溶處理供應(yīng)；棒材可于固溶后磨光或車光供應(yīng)，當(dāng)訂單有要求時，可于冷拉狀態(tài)就位。管材于固溶處理并清除氧化皮后供應(yīng)。 絲材可于固溶狀態(tài)供應(yīng)；對于標(biāo)稱直徑或厚度在6.35mm以下的絲材，可固溶后并以50%～65%的冷拉變形供應(yīng)；標(biāo)稱直徑或邊長大于6.35mm的絲材，固溶處理后以不小于30%的冷拉變形供應(yīng)。對于標(biāo)稱直徑或邊長不大于0.65mm的絲材，根據(jù)要求固溶處理后以不小于15%的冷拉變形供應(yīng)。
7、GH4145(GH145)高溫合金熔煉與鑄造工藝：合金采用電弧爐加真空自耗重熔、真空感應(yīng)加電渣、電渣加真空自耗重熔或真空感應(yīng)加真空自耗重熔。
8、GH4145(GH145)高溫合金應(yīng)用概況與特殊要求：該合金主要用于制造航空發(fā)動機(jī)工作溫度在540℃以下的耐腐蝕的平面波形彈簧、周向螺旋彈簧、螺旋壓簧、彈簧卡圈和密封圈等零件。
二、GH4145(GH145)高溫合金物理及化學(xué)性能：
1、GH4145(GH145)高溫合金熱性能：
(1)、GH4145(GH145)高溫合金熔化溫度范圍：1395～1425℃。
(2)、GH4145(GH145)高溫合金熱導(dǎo)率：見表2-1
表2-1[1]
| θ/℃ | 50 | 100 | 300 | 500 | 900 |
| λ/（W/（m·℃）） | 14.7 | 15.9 | 20.1 | 25.1 | 37.3 |
表2-2[2]
| θ/℃ | 20～200 | 20～300 | 20～400 | 20～500 | 20～600 | 20～700 | 20～800 |
| α/10-6℃-1 | 13.1 | 13.5 | 14.1 | 14.4 | 15.0 | 15.6 | 16.2 |
3、GH4145(GH145)高溫合金電性能：
50℃時的電阻率ρ=1.22×10-6Ω.m[6]。
| 品種 | 熱處理 | 溫度0/°C |
拉伸強(qiáng)度Σb\MPa ≥ |
延伸率A/% ≥ |
斷面收縮Z/%≥ |
| 熱扎棒 | 標(biāo)準(zhǔn)熱處理 | 20 | 1103 | 15 | 17 |
| 冷扎板 | 標(biāo)準(zhǔn)熱處理 | 20 | 1170 | 18 |
三、GH4145(GH145)高溫合金力學(xué)性能：
1、GH4145(GH145)合金技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的帶材、板材和管材的室溫力學(xué)性能：見表3-1。
表3-1
| 品種 | 規(guī)格δ/mm | 熱處理制度 | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ4D/% | HRC |
| 帶材 | 交貨狀態(tài) | ≤930 | - | ≥18 | - | |
| 交貨狀態(tài)＋730℃±10℃，8h，爐冷55℃/h或空冷到620℃±10℃，8h，空冷，總時效時間不小于18h | ≥1105 | - | ≥12 | ≥30 | ||
| 板材 | ≤0.60 | 交貨狀態(tài) | ≤930 | ≤515 | ≥30 | - |
| >0.60 | ≤930 | ≤515 | ≥35 | - | ||
| 板材 | 交貨狀態(tài)＋730℃±10℃，8h，爐冷55℃/h或空冷到620℃±10℃，8h，空冷，總時效時間不小于18h | ≥1170 | ≥795 | ≥18 | ≥32 | |
| 管材 | 交貨狀態(tài) | ≤965 | ≤550 | ≥35 | - | |
| 交貨狀態(tài)＋730℃±10℃，8h，爐冷55℃/h或空冷到620℃±10℃，8h，空冷，總時效時間不小于18h | ≥1170 | ≥790 | ≥15 | - |
2、GH4145(GH145)合金技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的絲材的室溫力學(xué)性能：見表3-2。
表3-2
| 品種 | 規(guī)格/mm | 熱處理制度 | 圓形絲 | 方或扁形絲 |
| σb/MPa | σb/MPa | |||
| 絲材 | ≤6.35 | A類，交貨狀態(tài) | ≥1310 | ≥1210 |
| >6.35～15.88 | ≥1110 | ≥1110 | ||
| ≤0.65 | B類，交貨狀態(tài) | ≤1030 | ||
| >0.65～12.70 | 895～1140 | |||
| ≥0.30～6.35 | A類，交貨狀態(tài)＋650℃±10℃,4h,空冷 | ≥1520 | ||
| >6.35～10.60 | ≥1380 | |||
| >10.60～15.90 | ≥1240 | |||
| ≥0.30～6.35 | A類，交貨狀態(tài)＋1150℃±10℃，2h，空冷，＋840℃±10℃，24h，空冷，＋650℃±10℃，20h，空冷 | ≥1030 | ||
| >6.35～15.90 | ≥1000 | |||
| ≤0.65 | B類＋730℃±10℃,16h，空冷 | ≥1070 | ||
| >0.65～12.70 | ≥1140 |
A類：標(biāo)稱直徑或邊長不大與6.35mm的絲材，冷拉變形量為50%～65%；標(biāo)稱直徑或邊長大于6.35mm的絲材，冷拉變形量為 30%以上。
B類：標(biāo)稱直徑或邊長不大于0.65mm的絲材，冷拉變形量為15%左右。
3、GH4145(GH145)合金棒材、鍛材和環(huán)形件標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的持久性能：見表3-3。
表3-3[3]
| θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ4D/% |
| 730℃±3℃ | 362 | ≥23 | ≥5 |
1、GH4145(GH145)高溫合金相變溫度：γ′相開始析出溫度約為600℃，析出峰約為800℃，900℃開始回溶，到970℃時幾乎全部溶解。
2、GH4145(GH145)高溫合金時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線：
3、GH4145(GH145)高溫合金組織結(jié)構(gòu)：合金經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)熱處理后，其組織由γ基體、Ti(C、N)、Nb(C、N)、M23C6碳化物和γ′[Ni3(Al、Ti、Nb)]相組成，γ′含量大約為14.5%，是合金的主要強(qiáng)化相。
五、GH4145(GH145)高溫合金工藝性能與要求：
1、GH4145(GH145)高溫合金成形性能：合金的鍛造溫度在1220～950℃之間均易成形。鋼錠開坯鍛造，其加熱溫度可在1200℃，為了使最終鍛件或棒材獲得良好的組織和性能，隨后的鍛造加熱溫度應(yīng)在相應(yīng)較低的溫度下進(jìn)行。終鍛溫度應(yīng)不低于950℃。該合金在劇烈成形工序后應(yīng)進(jìn)行固溶處理。
2、GH4145(GH145)高溫合金焊接性能：合金具有較好的焊接性能，可進(jìn)行各種焊接，但對大截面的零件較難進(jìn)行熔焊，而對小截面零件和薄板焊接性能較好。焊接必須在退火或固溶處理后進(jìn)行，焊后應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力處理，采用980℃，保濕0.5h或900℃保濕2h。焊接組合件隨后進(jìn)行時效處理，可獲得近似完全熱處理狀態(tài)的強(qiáng)度。
3、GH4145(GH145)高溫合金零件熱處理工藝：零件的熱處理應(yīng)在無硫的中性或還原性氣氛中進(jìn)行，以免發(fā)生硫化。零件應(yīng)避免在870～650℃之間進(jìn)行“熱-冷”處理，對于大截面的零件，為了防止裂紋，固溶處理后應(yīng)在空氣中冷卻。成品零件最終熱處理：
(1)、對于在600℃以上工作、要求最佳持久蠕變性能的零部件：
a、固溶：1150℃±15℃,保溫2～4h,空冷；
b、時效：845℃±15℃，保溫24h，空冷+705℃±15℃,保溫24h,空冷。
(2)、對于在600℃以下工作、要求最佳室溫和高溫拉伸性能的零部件：
a、固溶：980℃±15℃,保溫1h,空冷；
b、時效：730℃±15℃，保溫8h，以50℃/h爐冷到620℃±10℃,保溫8h,空冷。
(3)、環(huán)形件一般采用下述熱處理制度：
a、固溶：1095℃±15℃,保溫2-4h,空冷；
b、時效：845℃±15℃，保溫24h，空或爐冷到+705℃±15℃,保溫20h,空冷。
(4)、棒材和鍛件在600℃以下溫度使用時，采用下述制度進(jìn)行熱處理：
a、均勻化：885℃±15℃,保溫24h,空冷；
b、時效：705℃±15℃，保溫20±1h,空冷。
(5)、退火狀態(tài)的板材和帶材及做彈簧用的板帶和絲材可采用下述制度進(jìn)行熱處理：
a、固溶：980℃±15℃,保溫1h,空冷；
b、時效：1）705℃±15℃,保溫22h,空冷；
(6)、760℃±10℃，保溫1h,空冷。
a、固溶：980℃±15℃,保溫1h,空冷；
b、時效：730℃±10℃，保溫8h，以50℃/h爐冷到+620℃±10℃,保溫8h,空冷。
4、GH4145(GH145)高溫合金表面處理工藝：
GH4145(GH145)合金切削加工與磨削性能 合金可以在各種狀態(tài)下進(jìn)行機(jī)械加工，退火或固溶狀態(tài)下機(jī)械加工性能良好。
七、GH4145加工處理和焊接性能:
熱變形在950-1205度，大變形在1040度，冷加工性能比較容易硬化，所以及時固溶處理以防冷加工開裂。
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