GH80A是以鎳-鉻為基體，添加鋁、鈦形成r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700～800℃，在650～850℃具有良好的搞蠕變性能和抗氧化性能。該合金冷熱加工性能良好，主要供應熱軋棒材、冷拉棒材、熱軋板材、冷軋板材、帶材以及環形件等，用於製造發動機轉子葉片、導向葉片支座、螺栓、葉片鎖板等零件。
基本介紹
- 中文名：GH80A
- 相近牌號：Nimonic80A(英國)
- 材料牌號：GH80A
- 密度：ρ=8.15g/cm3
- 技術標準：WS9-7009-1996
材料牌號,相近牌號,技術標準,化學成分,熱處理制度,品種規格,鑄造工藝,特殊要求,物理化學性能,熱性能,密度,電性能,磁性能,化學性能,
材料牌號
GH80A
相近牌號
Nimonic80A(英國)
技術標準
WS9-7009-1996《GH80A合金渦輪葉片用熱軋棒材》
WS9-7011-1996《GH80A合金熱軋、鍛制及冷拉棒材》
WS9-7012環件-1996《GH80A合金軋抽環形件》
WS9-7095-1996《GH80A合金熱軋板材、冷軋薄板和帶材》
化學成分
表1-1
C | Cr | Ni | Al | Ti |
0.04～0.10 | 18.0～21.0 | 余 | 1.00～1.80 | 1.8～2.7 |
Co | Fe | B | Mn | Si | P | S | Ag | Bi | Cu | Pb |
≤2.0 | ≤1.5 | ≤0.008 | ≤0.40 | ≤0.80 | ≤0.020 | ≤0.015 | ≤0.0005 | ≤0.0001 | ≤0.20 | ≤0.002 |
熱處理制度
葉片用棒材為：1080℃±10℃，8h，空冷+700℃±5℃，16h，空冷。熱軋、鍛制及冷拉棒材，按表1-2的規定進行。軋制環件：（1050～1080℃）±10℃，不大於2h，水冷+750℃±5℃(或+700℃±5℃),4h(或16h)，空冷。熱軋板材、冷軋薄板和帶材為：供應狀態+700℃±10℃，4h，空冷。
表1-2
材料類型 | 固溶處理制度 | 時效制度 |
熱加工用熱軋（或鍛制）棒材 | 1080℃±10℃，8h，空冷 | 700℃±5℃,16h,空冷或 750℃±5℃，4h，空冷 |
熱加工用熱軋（或鍛制）棒材 | 按制度①或②進行 ①1080℃±10℃,保溫時間按表1-3規定，油冷或水冷或空冷。 （正常情況，d≥40mm，油冷） ②1080℃±10℃,保溫時間按表1-3規定，空冷+1080℃±10℃。 保溫30min，水冷 | 700℃±5℃,16h,空冷或 750℃±5℃，4h，空冷 |
冷拉棒材 | 1080℃±10℃,保溫時間按表1-4規定，水冷或空冷。 | 700℃±5℃,16h,空冷或 750℃±5℃，4h，空冷 |
表1-3
直徑/mm | 保溫時間/h | 直徑/mm | 保溫時間/h |
≤3 | 1 | >6～12.5 | 4 |
>3～6 | 2 | >12.5 | 8 |
表1-4
直徑或較小截面尺寸/mm | 保溫時間/min | 直徑或較小截面尺寸/mm | 保溫時間/min |
≤15 | 15～30 | >15～25 | 30～45 |
品種規格
直徑d20～55mm的葉片用熱軋棒材、直徑不大於300mm的熱軋或鍛制棒材。
冷拉棒材直徑8～45mm圓棒及內切圓直徑d8～36mm的六角形棒材。
外徑1000mm、內徑900mm、、高度130mm的軋制形件。
厚度不大於9.5的熱軋板材、厚度不大於4.0的冷軋薄板材，厚度不大於0.8mm的冷軋帶材。
葉片用熱軋棒材不經熱處理，其表面應全部磨光或車光。
機加工用熱軋棒材以固溶處理並除氧化皮狀態。
鐓鍛用冷拉棒材以冷拉磨光狀態，機加工用冷拉棒材以冷拉經固溶處理並除氧化皮狀態，熱加工用棒材以製造狀態並除氧化皮（對鍛造廠用棒材應車光後供應，其表面粗糙度不小於3.2）。
軋制環形件以固溶處理和粗加工狀態。
熱軋板材、冷軋板材和帶材經軟化處理、鹼酸洗、切邊和平整左矯直。
鑄造工藝
葉片用棒材和板材採用真空感應熔煉加電渣重熔工藝。軋制環形件與熱軋、鍛制及冷拉棒材採用感應熔煉加電渣重熔，或真空感應加真空電弧重熔，或真空感應熔煉加電渣重熔工藝。
特殊要求
該合金主要用作發動機轉子葉片、導向葉片支座、扇形件安裝環、螺栓、葉片鎖板等零件。
物理化學性能
熱性能
2.1.1 熔化溫度範圍 熔點1405℃
2.1.2 熱導率 見表2-1。
表2-1
θ/℃ | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
λ/（W/（m·C）） | 12.11 | 13.83 | 15.48 | 16.75 | 18.39 | 20.93 | 24.48 | 25.57 | 27.66 |
2.1.3、GH80A線膨脹係數 見表2-2表2-2
θ/℃ | 16～100 | 16～200 | 16～300 | 16～400 | 16～500 | 16～600 | 16～700 |
α/10-6C-1 | 12.18 | 12.86 | 13.69 | 14.08 | 14.50 | 14.94 | 15.36 |
密度
ρ=8.15g/cm3
電性能
室溫ρ=1.23×10-6Ω.m。
磁性能
無磁性
化學性能
抗氧化性能 在空氣介質中試驗100h的氧化速率
表2-3。
試驗時間/h | 700 | 750 | 800 |
氧化速率/(g/(m2.h)) | 0.037 | 0.041 | 0.047 |
3、組織結構
4.1、變相溫度
4.2、時間-溫度-組織轉變曲線
4.3、合金組織結構 葉片毛坯按不同的熱處理規範處理的組織特徵：1080℃±10℃，8h，空冷處理；在1080℃時基體中的γ相和一些M7C3及M23C5型晶界碳化物溶入固溶體。在冷卻過程中晶界形成M7C3及M23C6型富鉻碳化物。M7C3大約在1000℃以上沉澱出來，餅子較低溫度下轉變為M23C6，M23C6在750~1000℃析出，也能獨立成核，生成晶界碳化物。所以在1080℃±10℃，8h，空冷處理後，晶界上呈現出不連續狀態的M7C3和M23C6，晶內有γ相和MC。
5、工藝性能與要求
5.1、成形性能
5.1.1、鍛造 合金具有良好的鍛造性能，鋼錠加熱溫度在1120~1150℃，開鍛溫度不低於1000℃。停鍛溫度不低於950℃。
5.1.2、熱軋板 軋制加熱溫度1120~1150℃，停軋溫度不低於930℃。
5.2、焊接性能 合金可以進行自動對接氬弧焊和縫焊。
