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GH3536(GH536,GH22,GH334,GH739,SG-5)
一、GH3536 概述

     GH3536是主要用铬和钼固溶强化的一种含铁量较高的镍基高温合金,具有良好的抗养化和耐腐蚀性能,在900℃以下有中等的持久和蠕变强度, 冷、热加工成型性和焊接性能良好。使用于制造航空发动机的燃烧室部件和其他高温部件,在900℃以下长期使用,短时工作温度可达1080℃。供应的主要品 种有板材、带材、管材、棒材、锻件、环形件和精密铸件。

1.1 GH3536 材料牌号  GH3536(GH536,GH22,GH334,GH739,SG-5)

1.2 GH3536 相近牌号  UNS NO6002,HastelloyX(美国),NC22FeD(法国), NiCr22FeMo(德国),Nimonic PE13(英国)

1.3 GH3536 材料的技术标准

GJB 1952-1994  《航空用高温合金冷轧薄板规范》

GJB 2612-1996  《焊接用高温合金冷拉丝材规范》

GJB 3020-1997  《航空用高温合金环坯规范》

HB 5494-1992  《GH536合金冷(轧)拔无缝管》

HB 5495-1992  《GH536合金冷轧薄板》

HB 5496-1992  《GH536合金圆饼、环坯和环形件》

HB 5497-1992  《GH536合金热轧和锻制棒材》

HB 5498-1992  《HGH536合金冷拉焊丝》

Q/3B 4074-1994  《GH536合金冷轧带材技术条件》

Q/5B 4018-1992  《K536合金熔模精密铸件》

Q/CB 61-1996  《航空用GH536合金冷加工焊接钢管》

1.4 GH3536 化学成分  见表1-1。                                                                                               

表1-1%

C

Cr

Ni

Co

W

Mo

Al

Ti

Fe

B

Cu

Mn

Si

P

S

不大于

0.05~0.15

20.5~23.0

余量

0.50~2.50

0.20~1.00

8.0~10.0

≤0.50

≤0.15

17.0~20.0

0.010

0.50

1.00

1.00

0.025

0.015

    注:B按计算量加入、不分析。

1.5 GH3536 热处理制度 板材和管材:1130~1170℃,快速空冷或水冷;棒材和环形件检验试样:1175℃±15℃,空冷或更快冷却;带材:1065~1105℃,快速冷却。

1.6 GH3536 品种规格与供应状态 供应δ0.5~4.0mm的板材,δ0.05~0.8mm的带材,外径4~20mm、壁厚1.0~2.0mm 的管材,直径0.2~10.0mm的焊丝,直径≤300mm的棒材和各种直径及壁厚的环形件以及不同形状和尺寸的精密铸件。板材、带材和管材经固溶处理和 酸洗后供应,带材也可呈冷轧状态供应;焊丝以硬态、半硬态、固熔加酸洗、光亮固溶处理状态成盘交货,也可以直条交货;棒材和环形件不经热处理交货。精密铸 件于铸造状态供应。

1.7 GH3536 熔炼与铸造工艺 采用电弧炉加电渣或非真空感应炉加电渣重熔工艺。生产铸件则采用感应炉重熔母合金后浇注于加热的模壳内,浇注速度以快些为好。

1.8 GH3536 应用概况与特殊要求 该合金在国外航空发动机和民用工业中获得了极为广泛的应用,我国主要用于制造燃烧室部件和其他热端部件以及蜂窝结构等。合金在高温下长期使用后有一定的时效硬化现象。

二、GH3536 物理及化学性能

2.1 GH3536 热性能

2.1.1 GH3536(GH536)  熔化温度范围  1295~1381℃[1]。

2.1.2 GH3536(GH536)  热导率  见表2-1。

2.1.3 GH3536 比热容 见表2-2。 

2.1.4 GH3536 线膨胀系数 见表2-3。

2.1.5 GH3536 合金铸件的热扩散率 见表2-4。 

表2-1[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

表2-2

θ/℃

17

100

200

280

408

500

600

700

800

900

c/(J(kg·℃))

372.6

372.6

389.4

456.4

427.1

452.2

464.7

515.0

535.9

561.0

表2-3[1]

θ/℃

20~100

20~200

20~300

20~400

20~500

20~600

20~700

20~800

20~900

α/10-6℃-1

12.1

12.5

13.4

14.0

14.3

14.8

15.5

15.8

16.1

2.2 GH3536密度  ρ=8.28g/cm3[1]。

2.3 GH3536电性能  电阻率见表2-5。 

表2-4

θ/℃

24

100

300

400

500

600

700

800

900

Q/(10-6m2/S))

2.78

3.06

3.68

3.64

4.36

4.32

4.38

4.91

5.23

2.4 GH3536磁性能  合金无磁性。

2.5 GH3536化学性能

2.5.1 GH3536抗氧化性能 合金在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-6。

表2-5[1]

θ/℃

100

200

300

400

500

600

700

800

900

p/(10-6Ω.M))

1.18

1.20

1.21

1.22

1.24

1.25

1.26

1.27

1.29

表2-6[1]

θ/℃

700

800

900

1000

1100

氧化速率/(g/(m2·h))

0.0023

0.060

0.117

0.200

0.611

三、GH3536力学性能

GH3536技术标准规定的不同品种的力学性能见表3-1。

表3-1

品种

室温拉伸性能

815℃持久性能

其他性能

σP0.2/MPa

σb/MPa

δ5/%

σ/MPa

t/h

δ5/%

不小于

冷轧薄板

冷轧带材

冷拔管材

棒材

环形件

精铸件②

310

310

310

275

275

200

725

760②

690

690

690

380

35

30①

25

30

30

10

110

-

-

105

105

-

24

-

-

24

24

-

8.0

-

-

10.0

10.0

-

弯曲180°

弯曲180°

液压、扩口

HBS≤241

HBS≤241

HBS≤96

① δ<0.25mm的带材的室温抗拉强度σb≥725MPa,δ5≥25%。

② 精铸件铸态815℃的σb≥240MPa,δ5≥12%。经800℃,50h,空冷处理后HRC≤24。

四、GH3536(GH536) 组织结构

4.1 GH3536相变温度

4.2 GH3536时间-温度-组织转变曲线 

4.3 GH3536合金组织结构 

4.3.1 该合金在固溶状态的组织为奥氏体基体,还有少量的TiN和M6C型碳化物。经700~900℃长期时效后主要析出相为M12C和M3B2,同时也伴有微量μ相和L相。经700℃,200h时

效后出现少量σ相,但在800℃时效后σ相不存在,而析出微量M23C6,有时出现微量L相。因此合金在长期时效后呈现一定程度的时效硬化现象,使塑性下降,高温强度也有所减低。

4.3.2 冷轧薄板技术标准规定,供应状态冷轧薄板的晶粒度应在4~8级范围内。

五、 GH3536(GH536)工艺性能与要求

5.1 GH3536成形性能 合金具有良好的冷、热加工成形性能。锻造加热温度1170℃±10℃,终锻温度不低于950℃;板坯热轧加热温度1150℃±10℃,终轧温度不低于850℃;环形件热轧加热温度1170℃±10℃。

合金的高温拉伸塑性图见图5-1。高温镦粗试样经1180℃,45min固溶处理后的再结晶曲线见图5-2。

5.2 GH3536焊接性能 该合金具有良好的焊接工艺性能,可采用氩弧焊、缝焊和点焊等方法进行焊接。氩弧焊时推荐采用HGH3536或HGH3113焊丝。

5.2.1 GH3536手工氩弧焊对接规范见表5-1。

 

表5-1[5]

被焊材料

厚度/mm

焊前状态

焊丝

接头形式

焊接电流/A

氩气流量/(L/min)

钨极直径/mm

电源及极性

牌号

直径/mm

GH3536+GH3536

1.0+1.0

供应状态或固溶状态

HGH3536

HGH3113

1.2~1.6

对接

40~60

10~13

1.6~2.0

直流正极性

1.5+1.5

HGH3536

HGH3113

1.2~1.6

50~70

12~15

1.8~2.2

5.2.2 GH3536自动钨极脉冲氩弧焊对接规范见表5-2。

表5-2

厚度/mm

焊前状态

焊丝

弧压/V

脉冲电流/A

维弧电流/A

脉冲幅比

脉冲宽比

脉冲频率

焊接速度/(m/min)

送丝速度/(m/min)

牌号

直径/mm

1.0

1.2

1.5

固溶

-

HGH-1

HGH-1

-

1.0

1.0

8.5

8.5

9.0

60

65

100

20

22

28

3

3

3.5

2

2

2

3

3

3

0.25

0.2

0.23

-

0.20

0.25

 

上海博中JS集团有限公司


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