HastelloyX是主要用鉻和鉬固溶強化的一種含鐵量較高的鎳基高溫合金,具有良好的抗養化和耐腐蝕性能,在900℃以下有中等的持久和蠕變強度,冷、熱加工成型性和焊接性能良好。使用于制造航空發動機的燃燒室部件和其他高溫部件,在900℃以下長期使用,短時工作溫度可達1080℃。供應的主要品種有板材、帶材、管材、棒材、鍛件、環形件和精密鑄件。
1.1HastelloyX材料牌號 HastelloyX
1.2HastelloyX相近牌號GH3536,GH536,GH22,GH334,GH739,SG-5(中國),
UNSNO6002,NC22FeD(法國),NiCr22FeMo(德國),NimonicPE13(英國)
1.3HastelloyX材料的技術標準
1.4HastelloyX化學成分 見表1-1。
表1-1%
Ni Cr Fe C Al Ti Mn Si
余量 20.5~23.0 17.0~20.0 0.05~0.15≤0.50 ≤0.15 ≤1.00 ≤1.00
Cu P S B W Mo Co
≤0.50 ≤0.025 ≤0.015 0.010 0.20~1.00 8.0~10.0 0.50~2.50
注:B按計算量加入、不分析。
1.**stelloyX熱處理制度板材和管材:1130~1170℃,快速空冷或水冷;棒材和環形件檢驗試樣:1175℃±15℃,空冷或更快冷卻;帶材:1065~1105℃,快速冷卻。
1.6HastelloyX品種規格與供應狀態供應δ0.5~4.0mm的板材,δ0.05~0.8mm的帶材,外徑4~20mm、壁厚1.0~2.0mm的管材,直徑0.2~10.0mm的焊絲,直徑≤300mm的棒材和各種直徑及壁厚的環形件以及不同形狀和尺寸的精密鑄件。板材、帶材和管材經固溶處理和酸洗后供應,帶材也可呈冷軋狀態供應;焊絲以硬態、半硬態、固熔加酸洗、光亮固溶處理狀態成盤交貨,也可以直條交貨;棒材和環形件不經熱處理交貨。精密鑄件于鑄造狀態供應。
1.7HastelloyX熔煉與鑄造工藝采用電弧爐加電渣或非真空感應爐加電渣重熔工藝。生產鑄件則采用感應爐重熔母合金后澆注于加熱的模殼內,澆注速度以快些為好。
1.8HastelloyX應用概況與特殊要求該合金在國外航空發動機和民用工業中獲得了交為廣泛的應用,我國主要用于制造燃燒室部件和其他熱端部件以及蜂窩結構等。合金在高溫下長期使用后有一定的時效硬化現象。
二、HastelloyX物理及化學性能
2.1HastelloyX熱性能
2.1.1HastelloyX熔化溫度范圍 1295~1381℃。
2.1.2HastelloyX熱導率 見表2-1。
2.1.3HastelloyX比熱容見表2-2。
2.1.4HastelloyX線膨脹系數見表2-3。
2.1.**stelloyX合金鑄件的熱擴散率見表2-4。
表2-1
θ/℃ 100 200 300 400 500 600 700 800 900
λ/(W/(m·℃)) 13.38 17.97 20.27 22.40 24.62 26.79 29.05 31.14 33.44
2.2HastelloyX密度 ρ=8.28g/cm3。
2.3HastelloyX電性能 電阻率見表2-5。
2.4HastelloyX磁性能 合金無磁性。
2.**stelloyX化學性能
2.5.1HastelloyX抗氧化性能合金在空氣介質中試驗100h后的氧化速率見表2-6。
HastelloyX技術標準規定的不同品種的力學性能見表3-1。
三、HastelloyX力學性能
①δ<0.25mm的帶材的室溫抗拉強度σb≥725MPa,δ5≥25%。
②精鑄件鑄態815℃的σb≥240MPa,δ5≥12%。經800℃,50h,空冷處理后HRC≤24。
四、HastelloyX組織結構
4.1HastelloyX相變溫度
4.2HastelloyX時間-溫度-組織轉變曲線
4.3HastelloyX合金組織結構
4.3.1該合金在固溶狀態的組織為奧氏體基體,還有少量的TiN和M6C型碳化物。經700~900℃長期時效后主要析出相為M12C和M3B2,同時也伴有微量μ相和L相。經700℃,200h時效后出現少量σ相,但在800℃時效后σ相不存在,而析出微量M23C6,有時出現微量L相。因此合金在長期時效后呈現一定程度的時效硬化現象,使塑性下降,高溫強度也有所減低。
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