Nimonic80A 高温合金

Nimonic80A 高温合金

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产品概要:一、Nimonic80A材料简介 Nimonic 80A是英国牌号,对应中国牌号GH80A,是一种具有优异高温 […]

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一、Nimonic80A材料简介

Nimonic 80A是英国牌号,对应中国牌号GH80A,是一种具有优异高温性能和抗腐蚀性能的镍基合金。主要有Ni与Cr为主要成分组成,添加铝、钛形成γ′相弥散强化的高温合金,除铝含量略高外,其他与GH4033相近,使用温度700~800℃,在650~850℃具有良好的抗蠕变性能和抗氧化性能。该合金冷、热加工性能良好,主要供应热轧棒材、冷拉棒材、热轧板材、冷轧板材、带材以及环形件等。

二、Nimonic80A执行标准

WS9-7009-1996《GH80A合金涡轮叶片用热轧棒材》

WS9-7011-1996《GH80A合金热轧、锻制及冷拉棒材》

WS9-7012环件-1996《GH80A合金轧制环形件》

WS9-7095-1996《GH80A合金热轧板材、冷轧薄板和带材》

三、Nimonic80A化学成分
按照国标、美标、英标执行

四、Nimonic80A物理性能
Nimonic80A密度 ρ=8.15g/cm3
Nimonic80A熔点 1405℃
Nimonic80A电性能 室温ρ=1.23×10-6Ω.m
Nimonic80A磁性能 无磁性。
Nimonic80A抗氧化性能 在空气介质中试验100h的氧化速率:
700 θ/℃-0.037g/(m2·h);750 θ/℃-0.041g/(m2·h) ;800 θ/℃-0.047g/(m2·h);

4.1 GH80A相变温度

4.2 GH80A时间-温度-组织转变曲线

4.3 GH80A合金组织结构 叶片毛坯按不同热处理规范处理的组织特征:1080℃±10℃,8h,空冷处理:在1080℃时基体中的γ′相和一些M7C3及M23C6型晶界碳化物溶入固溶体。在冷却过程中晶界形成M7C3和M23C6型富铬碳化物。M7C3大约在1000℃以上沉淀出来,并在较低温度下转变为M23C6。M23C6在750~1000℃析出,也能独立成核,生成晶界碳化物。所以在1080℃±10℃,8h,空冷处理后,晶界上呈现出不连续状态的M7C3和M23C6,晶内有γ′相和MC。

1080℃±10℃,8h,空冷+700℃±5℃,16h,空冷处理:合金在固溶组织的基础上经700℃±5℃,16h时效,晶界上的M7C3继续转变为M23C6,所以在晶界上沉淀出叫连续的M23C6,晶内的γ′相也长大成球形质点[4]

Nimonic80A热处理制度:
叶片棒材为:1080℃±10℃,8h,空冷+700℃±5℃,16h,空冷。
热轧、锻制及冷拉棒材:按表1-2的规定进行。
轧制环件:(1050~1080℃)±10℃,不大于2h,水冷+750℃±5℃(或+700℃±5℃),4h(或16h),空冷。
热轧板材、冷轧薄板和带材为:供应状态+750℃±10℃,4h,空冷。
Nimonic80A熔炼与铸造工艺 叶片用棒材和板材采用真空感应熔炼加电渣重熔工艺。轧制环形件与热轧、锻制及冷拉棒材采用感应熔炼加电渣重熔,或真空感应熔炼加真空电弧重熔,或真空感应熔炼加电渣重熔工艺。

五、Nimonic80A工艺性能与要求

5.1 Nimonic80A成形性能

5.1.1 Nimonic80A锻造 合金具有良好的锻造性能。钢锭加热温度1120~1150℃,开锻温度不低于1000℃。停锻温度不低于950℃[2]。

5.1.2 Nimonic80A热轧板 轧制加热温度1120~1150℃,停轧温度不低于930℃[2]。

5.1.3 Nimonic80A涡轮叶片的锻造 涡轮叶片用毛坯应按规定的工序要求喷涂防护润滑剂,待烘干后方可入炉加热。零件毛坯在电炉中加热,装炉温度800℃±20℃,保温60min,加热温度1090℃±10℃,保温35min,开锻温度1090℃,停锻温度950℃,在卧锻机上顶锻,锻前用二硫化钼润滑模膛。零件毛坯锻造中间工序应进行固溶处理,加热温度1130℃±10℃,保温60min,空冷。吹砂后,再按规定的工序要求喷涂防护润滑剂,烘干后入炉加热。零件毛坯再按上述规定进行装炉、加热、保温,并在曲柄压力机上进行终锻,锻前用二硫化钼润滑模膛。

5.2 Nimonic 80A焊接性能 合金可以进行自动对接氩弧焊和缝焊。
注:焊前用砂布打磨试样并用丙酮清洗,厚度不大于1.2mm板材不加充焊丝,一次焊接成形。

六、Nimonic80A应用领域
用于制造发动机转子叶片、导向叶片支座、螺栓、叶片锁板等零件。
Nimonic 80A也可以用于核反应堆中的高温部件,如核燃料元件、反应堆材料等。

发布时间:2021/07/11 ( 218 )