ns312
一、ns312概述
ns312是早期發(fā)展的鎳-鉻-鐵基固溶強(qiáng)化合金，具有良好的耐高溫腐蝕和性能、優(yōu)良的冷熱加工和焊接工藝性能，在700℃以下具有滿意的熱強(qiáng)性和高的塑性。合金可以通過冷加工得到強(qiáng)化，也可以用電阻焊、溶焊或釬焊連接，可供應(yīng)冷軋薄板、熱軋厚板、帶材、絲材、棒材、圓餅、環(huán)坯、環(huán)形鍛件等，適宜制作在1100℃以下承受低載荷的零件。
1.1ns312材料牌號ns312。
1.2ns312相近牌號inconel，gh600，gh3600(中國）。
1.3ns312材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
撫高新1995-13《ns312合金冷軋薄板技術(shù)條件》
撫高新1993-18《ns312合金棒材、圓餅、環(huán)坯和環(huán)形鍛件技術(shù)條件》
bz-44-9002b-0《ns312合金冷軋薄板技術(shù)條件》
bz-44-9003b-0《ns312合金熱軋厚板技術(shù)條件》
q/3b4082-1993《ns312合金冷軋帶材》
q/3b4083-1993《ns312合金鉚釘用絲材》
q/5b4006-1995《ns312合金冷軋帶材和薄板材》
q/5b4030-1992《冷鐓用ns312合金冷拉絲》
1.4ns312化學(xué)成分見表1-1。
表1-1%
c
cr
ni co
al
ti
fe
≤0.15
14.0～17.0
≥72
≤0.35
≤0.50
6.00～10.00
nb ta
mn
si
p
s
cu
≤1.00
≤1.00
≤0.50
≤0.040
≤0.015
≤0.50
注：1航天用材料標(biāo)準(zhǔn)bz-44-9003b-0規(guī)定ω(c)≤0.10%,ω(p)≤0.020%,ω(nb)≤1.00%。
2撫高新1995-13標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定ω(p)≤0.025%,ω(nb)≤1.00%。
1.5ns312熱處理制度板材：1010～1050℃，3～5min/mm，空冷；帶材：1010℃?10℃，空冷；絲材：1065℃?10℃，空冷。棒材、環(huán)形件檢驗(yàn)試驗(yàn)經(jīng)1010℃?10℃，空冷固溶處理。
1.6ns312品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)可供應(yīng)各種規(guī)格的板材、棒材、鍛件、帶材、絲材、圓餅、環(huán)坯、環(huán)形鍛件。棒材以鍛軋狀態(tài)、表面磨光或車光供應(yīng)；圓餅和環(huán)坯以鍛態(tài)供應(yīng)；環(huán)件以固溶狀態(tài)供應(yīng)；板材經(jīng)固溶、堿酸洗、矯直和切邊后供應(yīng)；帶材經(jīng)冷軋、固溶、去氧化皮交貨；絲材以固溶酸洗盤狀或直條狀、固溶直條細(xì)磨光狀態(tài)交貨。
1.7ns312熔煉與鑄造工藝合金采用下列工藝之一進(jìn)行熔煉：(1)非真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔；(2)電弧爐熔煉加電渣重熔；(3)真空熔煉。
1.8ns312應(yīng)用概況與特殊要求該合金在國外有成熟的使用經(jīng)驗(yàn)，在國內(nèi)已制成航天發(fā)動機(jī)零部件，通過試飛試驗(yàn)，在航空上也開始使用。
二、ns312物理及化學(xué)性能
2.1ns312熱性能
2.1.1ns312熔化溫度范圍1370～1430℃[1]。
2.1.2ns312熱導(dǎo)率見表2-1。
表2-1[2]
θ/℃
20
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
λ/（w/（m?℃））
12.85
13.94
15.15
16.62
18.71
20.72
22.40
24.49
27.00
29.51
31.60
2.1.3ns312比熱容見圖2-1。
2.1.4ns312線膨脹系數(shù)見表2-2。
2.2ns312密度ρ=8.43g/cm3。
2.3ns312電性能電阻率見圖2-2。
表2-2[2]
θ/℃
20～200
20～300
20～400
20～500
20～600
20～700
20～800
20～1000
α/10-6℃-1
12.35
12.75
13.10
13.55
14.50
15.15
15.70
16.20
2.4ns312磁性能合金無磁性。
2.5ns312化學(xué)性能
2.5.1ns312性能在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h的氧化速率見表2-3。
表2-3[3]
θ/℃
800
900
1000
氧化速率/(g/m2?h)
0.01865
0.05724
0.13718
三、ns312力學(xué)性能
3.1ns312技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能見表3-1。
表3-1
品種
θ/℃
拉伸性能
hbs
彎曲試驗(yàn)
σb/mpa
σp0.2/mpa
δ5/%
φ/%
棒材
20
≥585
≥240
≥30
-
134～217
-
圓餅、環(huán)坯或環(huán)形件
20
≥520
≥205
≥35
-
≥187
-
熱軋板
20
≥550
≥240
≥35
≥40
-
-
900
≥95
≥45
≥40
≥50
-
-
冷軋板
20
≥550
≥240
≥30
-
-
①
900
≥90
≥40
≥60
-
-
-
冷軋板
20
≥550
≥200
≥30
-
-
測試
帶材
20
≥550
≥240
≥30
-
-
①
絲材
20
實(shí)測
實(shí)測
實(shí)測
-
hv≤151
冷頂鍛合格
①供應(yīng)狀態(tài)板材應(yīng)進(jìn)行室溫彎曲試驗(yàn)，芯棒直徑等于產(chǎn)品厚度乘以表3-2的彎曲系數(shù)，彎曲軸線應(yīng)平行于軋制方向，彎曲180?以后，在放大20倍下檢查，不得有裂紋存在。
表3-2
產(chǎn)品厚度/mm
<0.25
0.25～1.30
>1.30～4.00
彎曲系數(shù)
雙方協(xié)議
1
2
四、ns312組織結(jié)構(gòu)
4.1ns312相變溫度
4.2ns312時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
4.3ns312合金組織結(jié)構(gòu)合金在1120℃處理2h后，僅有tin氮化物和cr7c3型碳化物，在870℃經(jīng)1500h時效后，組織中仍然是cr7c3和tin，說明合金的組織是穩(wěn)定的。
五、ns312工藝性能與要求
5.1ns312成形性能合金具有良好的熱加工性能，鋼錠鍛造加熱溫度為1110～1140℃；終鍛溫度不小于950℃，板坯軋制加熱溫度為1130～1170℃，精軋加熱溫度為1090～1130℃。成品固溶處理溫度為1010～1050℃。
5.2ns312焊接性能合金焊接性能良好，可用電弧焊、氬弧焊、電阻焊和釬焊等各種方法連接，大型或復(fù)雜的焊接結(jié)構(gòu)件在熔焊后應(yīng)在870℃退火1h，以消除焊接應(yīng)力。
5.3ns312零件熱處理工藝零件的熱處理工藝應(yīng)按相應(yīng)的材料標(biāo)準(zhǔn)的熱處理制度進(jìn)行。薄板和帶材零件的退火處理應(yīng)在保護(hù)氣氛中進(jìn)行。
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