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gh93-gh4093
一、gh93概述
gh93是含有較高的鈷和鉻的沉淀硬化鎳基合金，具有較高的強度和較好的組織穩(wěn)定性，在815℃以下使用，良好。用于航空發(fā)動機的渦輪葉片，小型發(fā)動機渦和緊固件。該合金熱加工塑性良好，可以供應板材、棒材和鍛件。
1.1 gh93材料牌號 gh93。
1.2 gh93相近牌號 nimonic93(英國),nck2ota(法國）。
1.3 gh93材料的技術標準
c3s 163-1985《gh93合金熱軋和鍛制棒材》(長城鋼廠三分廠）
c3s 164-1985《gh93合金冷軋薄板》(長城鋼廠三分廠）
1.4 gh93化學成分 見表1-1。
表1-1 %
c
cr
ni
co
al
ti
fe
b
mn
si
p
s
cu
pb
≤0.13
18.0～21.0
余量
15.0～21.0
1.0～2.0
2.0～3.0
≤1.00
≤0.02
≤1.00
≤1.00
≤0.015
≤0.015
≤0.20
≤0.0025
注：b按計算量加入，允許加入微量的ce、zr、mg元素。
1.5 gh93熱處理制度 1050～1080℃，8h，空冷＋710℃?10℃，16h，空冷。
1.6 gh93品種規(guī)格與供應狀態(tài) 可以供應d20～22mm熱軋棒材，δ0.4～4mm板材，d120mm以下鍛材和鍛件，板材為固溶狀態(tài)交貨，其它品種均為鍛態(tài)和軋制狀態(tài)交貨。
1.7 gh93熔煉與鑄造工藝 真空感應熔煉＋真空電弧或電渣重熔工藝。
1.8 gh93應用概況與特殊要求 該合金制造的航空發(fā)動機零部件，在英國及法國有所采用，國內(nèi)用其制造自由渦輪、墊片、墊圈、鎖片等。
二、gh93物理及化學性能
2.1 gh93熱性能
2.1.1 gh93熔化溫度范圍 1360～1390℃。
2.1.2 gh93熱導率 見表2-1。
表2-1[1]
θ/℃
20
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
λ/(w/(m?℃))
11.47
12.77
14.44
15.99
17.54
18.97
20.64
22.32
23.99
25.83
27.88
2.1.3gh93比熱容見表2-2。
表2-2[1]
θ/℃
20
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
c/(j/(kg.℃))
446
467
494
520
547
572
600
626
652
679
706
2.1.4gh93線膨脹系數(shù)見表2-3。
表2-3[2]
θ/℃
16～100
16～200
16～300
16～400
16～500
16～600
16～700
α/10-6℃-1
11.91
12.97
13.52
14.10
14.49
14.99
15.61
2.2gh93密度ρ=8.19g/cm3。
2.3gh93電性能
2.4gh93磁性能合金無磁性。
2.5gh93化學性能
2.5.1gh93性能在空氣介質(zhì)中試驗100h后的氧化速率見表2-4。
2.5.2gh93耐腐蝕性能合金具有良好的耐熱腐蝕能力。
表2-4[2]
θ/℃
700
800
900
氧化速率/(g/(m2?h))
0.0398
0.0236
0.1435
注：試驗方法按yb48-1964。
三、gh93力學性能
3.1gh93技術標準規(guī)定的性能見表3-1。
3.1.1gh93室溫拉伸性能生產(chǎn)檢驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理結(jié)果見表3-2。
表3-1
品種
拉伸性能
hbs
持久性能
θ/℃
σb/mpa
σp0.2/mpa
δ5/%
θ/℃
σ/mpa
t/h
δ5/%
不小于
不小于
鍛材
軋材
20
1080
685
20
290
700
815
588
294
30
30
5
7
表3-2
品種
統(tǒng)計數(shù)
σb/mpa
σp0.2/mpa
a
b
s
a
b
s
鍛材
軋材
100
100
1115
1140
1155
1185
1080
1080
700
725
740
765
685
685
注：長城鋼廠三分廠數(shù)據(jù)。
四、gh93組織結(jié)構
4.1gh93相變溫度γ′相開始溶解溫度為950℃。
4.2gh93時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
4.3gh93合金組織結(jié)構在奧氏體基體上析出γ′相，m23c6型碳化物呈鏈狀分布在晶界，mc型碳化物主要以顆粒狀分布于晶內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)m7c3型碳化物。
五、gh93工藝性能與要求
5.1gh93成形性能該合金熱加工塑性良好，在1050～1150℃溫度范圍內(nèi)，允許鐓粗變形量為80%而不開裂。鍛造開坯加熱溫度1130～1150℃，終鍛溫度不低于950℃，軋制加熱溫度1150～1170℃，終軋溫度不低于1000℃。
5.2gh93焊接性能板材可采用氬弧焊聯(lián)接，固溶狀態(tài)焊接性尚好，焊后應消除應力并進行時效處理。
5.3gh93零件熱處理工藝渦坯料可以先經(jīng)固溶處理，機加工后在氬氣保護下進行時效處理，也可以用餅坯經(jīng)*熱處理后進行機加工。坯料單層平放在熱處理加熱爐均溫區(qū)緩慢升溫，冷卻時出爐后分散冷卻。
5.4gh93表面處理工藝渦榫槽部分可以采用電拋光或噴丸處理。
5.5gh93切削加工與磨削性能該合金在固溶狀態(tài)切削性能優(yōu)于時效狀態(tài)。
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