GH3625高溫合金

1合金介紹
1.1概述
GH3625是Ni-Cr基固溶強(qiáng)化型變形高溫合金，以鉻、鑰和視為主要固溶強(qiáng)化元素，最高使用溫度950°C。合金從低溫到980°C均具有良好的抗拉強(qiáng)度和抗疲勞性能，且加工和焊接工藝性能良好。合金具有優(yōu)良的耐腐蝕和抗氧化性能，并且耐鹽霧氣氛下的應(yīng)力腐蝕。廣泛用于制造航空發(fā)動機(jī)零部件、宇航結(jié)構(gòu)部件和化工設(shè)備。主要產(chǎn)品有板材、棒材、管材、絲材、帶材和鍛件。
1.2應(yīng)用概況及特性
合金已用于制造航空和航天發(fā)動機(jī)機(jī)匣、導(dǎo)向葉片、安裝邊和筒體、燃油總管等零部件。
合金無論在海洋氣氛還是在非海洋氣氛中，腐蝕速度都很小，抗海水腐蝕能力很好。合金耐各種鹽類溶液的腐蝕、有良好的耐硝酸及磷酸腐蝕的能力。對加熱至沸點(diǎn)以下的鹽酸和低濃度的硫酸腐蝕也有相當(dāng)?shù)目沽Α：辖鹪?/span>55O°C?700°C長期使用后有一定的時效硬化現(xiàn)象，可導(dǎo)致合金塑性有一些下降。
1.3材料牌號
GH3625(GH625)。
1.4相近牌號
Inconel625,UNSN06625C美)，NC22DNb(法)。
1.5材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
GB/T14992高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號
GJB3165A航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規(guī)范
GJB3317A航空用高溫合金熱軋板規(guī)范
HB/Z140航空用高溫合金熱處理工藝
遼新7-0023GH625合金棒材技術(shù)條件
遼新7-0038GH625合金冷軋薄板技術(shù)條件
Q/3B4080GH625合金管材
1.6熔煉工藝
釆用真空感應(yīng)爐+電渣重熔、或真空感應(yīng)爐+真空自耗重熔熔煉工藝。
1.7化學(xué)成分
摘自GB/T14992,見表1-1.
表1-1

1.8熱處理制度

摘自HB/Z140和文獻(xiàn)[10],各品種的標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度為：
a) 棒材、鍛件,(1090—1200)°CX(1.5~2)h/WQ；
b) 絲材,(1090?1200)°C/2空冷速率'其中dW3mm,保溫(9?15)min；d3mm?5mm,保溫(15~20)min；

c）熱軋板材，（950?1030）°C/AC,HBV305hV；
d）焊接件，應(yīng)力退火：（1080?1100）°C/N空冷速率，其中d（S）<3mm,保溫（9?15）min；d（8）3mm? 5mm,保溫（15~20）min；
e）管材,（960—1030）10/AC或WQ。
1.9品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)
摘自GJB3165A、GJB3317A、遼新7-0023、遼新7-0038和Q/3B4080。
1.9.1主要規(guī)格
d8mm?300mm棒材:<54mm~14mm熱軋板材;<30.5mm~4mm冷軋板材;外徑6mm?150mm無縫（焊）管。
1.9.2供應(yīng)狀態(tài)
熱軋和鍛制棒材一般不經(jīng)熱處理，經(jīng)磨光或車光后供應(yīng)；熱軋板材經(jīng)固溶+堿酸洗+平整+切邊后供應(yīng)；冷軋板材經(jīng)固溶+堿酸洗+平整+矯直+切邊后供應(yīng)；管材經(jīng)固溶+酸洗、或光亮退火后供應(yīng)。
2.1熔化溫度范圍1290°C~1350°C.
2.2相變點(diǎn)
2.3熱導(dǎo)率（圖2-1）索取圖表，可聯(lián)系墨9鉅特殊鋼客服哦
2.4電阻率（圖2-2）索取圖表，可聯(lián)系墨9鉅特殊鋼客服哦
2.5 熱擴(kuò)散率
2.6 比熱容（圖2-3）
時間循環(huán)氧化后的重量變化見表2-2.
2.7線膨脹系數(shù)（圖2-4）
2.8密度p=8. 44g
2.9磁性能:合金無磁性。
2.10彈性性能（表2-1）
2.11化學(xué)性能
2.11.1抗氧化性能:合金在空氣介質(zhì)中，980°C和1050°C、不同試驗(yàn)
2.11.2耐腐蝕性能
合金不同試樣類型的耐海水腐蝕能力見表2-3o合金還耐各種鹽類溶液的腐蝕，并具有優(yōu)良的耐硝酸及磷酸腐蝕能力，對加熱至沸點(diǎn)以下的鹽酸和低濃度的硫酸腐蝕也有相當(dāng)?shù)目沽Β啤?/span>
表2-1

表2-2

表2-3

3力學(xué)性能

3.1供貨技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
3.1.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能（表3-1）
表3-1

3.1.2生產(chǎn)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、基值和設(shè)計(jì)許用值
3.2短時力學(xué)性能
3.2.1硬度
3.2.1.1冷軋板經(jīng)不同固溶處理，室溫硬度見圖3-1。
3.2.1.2鍛件經(jīng)不同固溶處理，室溫硬度見表3-2。

3.2.1.3熱軋棒不同狀態(tài)經(jīng)不同熱處理，室溫硬度見表3-3。

3.2.2沖擊性能,冷拉條材經(jīng)70%變形后，不同退火溫度的室溫沖擊功見圖3-2。索取圖表，可聯(lián)系墨9鉅特殊鋼客服哦
3.2.3壓縮性能
3.2.4扭轉(zhuǎn)性能
3.2.5剪切性能
3.2.6拉伸性能
3.2.6.1不同產(chǎn)品，典型室溫拉伸性能見表3-4。
表3-3[1]
3.2.6.2冷軋板經(jīng)不同熱處理，不同溫度的拉伸性能分別見表3-5和表3-6；不同溫度的拉伸性能曲線見圖3-3；不同溫度的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線見圖3-4。

3.2.6.3熱軋板固溶處理后經(jīng)不同冷拉變形，室溫拉伸性能曲線見圖3-5。索取圖表，可聯(lián)系墨9鉅特殊鋼客服哦
3.2.6.4熱軋棒經(jīng)不同熱處理，室溫拉伸性能見表3-7。
3.2.6.5棒材經(jīng)70%冷拉變形，經(jīng)不同固溶處理，室溫拉伸性能曲線見圖3-60
3.2.6.6合金經(jīng)不同長期時效，室溫拉伸性能曲線見圖3-7,不同溫度的拉伸性能曲線見圖3-8。

表3-5

表3-6

3.3持久和蠕變性能

3.3.1持久性能
3.3.1.1熱軋棒不同溫度的持久應(yīng)力-壽命曲線見圖3-9。索取圖表，可聯(lián)系墨9鉅特殊鋼客服哦
3.3.1.2熱軋棒光滑和缺口持久熱強(qiáng)參數(shù)綜合曲線見圖3-10；不同溫度的持久熱強(qiáng)參數(shù)綜合曲線見圖3-11,1退火處理的不同溫度的持久熱強(qiáng)參數(shù)綜合曲線見圖3-12。
圖3-12熱軋棒不同溫度的持久熱強(qiáng)參數(shù)綜合曲線⑵=（T+460）（30+也）X10一3,（"K"/h）；熱軋棒，經(jīng)（870?980）°CXlh工廠退火處理

3.3.2蠕變性能
3.3.2.1合金不同溫度，100h、1000h和l0000h的持久強(qiáng)度和產(chǎn)生1%和5%塑性應(yīng)變的蠕變極限見圖3-13?圖3-15o索取圖表，可聯(lián)系墨9鉅特殊鋼客服哦
3.3.2.2合金不同溫度的持久和蠕變強(qiáng)度見圖3-16。
3.3.2.3板材不同溫度和應(yīng)力JOOh的蠕變性能見表3-8,760°C不同應(yīng)力的蠕變曲線見圖3-17。索取圖表，可聯(lián)系墨9鉅特殊鋼客服哦
3.3.2.4棒材不同溫度的蠕變應(yīng)力和最小蠕變速率之間的關(guān)系見圖3-18。

圖3-13合金不同溫度100h的持久強(qiáng)度和產(chǎn)生1%和5%塑性應(yīng)變的蠕變極限⑵
圖3-14合金不同溫度1000h的持久強(qiáng)度和產(chǎn)生1%和5%塑性應(yīng)變的蠕變極限⑵
圖3-15合金不同溫度10000h的持久強(qiáng)度和產(chǎn)生1%和5%塑性應(yīng)變的蠕變極限⑵
圖3-16合金不同溫度的持久和蠕變強(qiáng)度⑵試樣經(jīng)固溶處理
表3-8

圖3-17板材760°C不同應(yīng)力的蠕變曲線⑴

圖3-18棒材不同溫度的蠕變應(yīng)力和最小蠕變速率之間的關(guān)系⑴棒材，經(jīng)1150°CXlh/AC處理
3.4疲勞性能
3.4.1高周疲勞
熱軋棒經(jīng)不同工藝，不同溫度的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞S-N曲線分別見圖3-19和圖3-20o

圖3-19熱軋棒不同溫度的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞S-N曲線⑵
圖3-20熱軋棒不同溫度的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞S-N曲線⑵

3.4.2低周疲勞
3.4.3特種疲勞
3.4.3.1冷軋板不同循環(huán)溫度的冷熱疲勞性能見表A9。
3.4.3.2冷軋板在815°C^20°C循環(huán)210周后的冷熱疲勞裂紋長度見表3-10和圖3-21o
表3-9

圖3-21冷軋板經(jīng)不同變形量，在815°C?20°C循環(huán)210周,冷熱疲勞裂紋長度.5mm冷軋板，冷軋狀態(tài)

3. 5裂紋擴(kuò)展速率
3.6 斷裂韌度
3.7 松弛性能
4工藝性能與要求
4. 1成形工藝與性能
鋼錠鍛造加熱溫度H20°C,開鍛溫度1030°C,停鍛溫度2930°C；模鍛最終變形量15%?20%；軋制加熱溫度1120oC~1160°C,開軋溫度≥1050°C,停軋溫度三930°C,薄板冷軋半成品變形量為25%? 30%,成品變形量N30%;中間及成品淬火溫度為1100oC±10°C。
4.2 工藝性能
4.3 焊接性能
合金可在保護(hù)氣氛下用鈣極或本合金作添料進(jìn)行氣弧焊接，也可用釬焊連接及電阻縫焊。
4.4零件熱處理工藝
消除應(yīng)力：900°C；退火：930°C~1040°CXlh；固溶處理：1090°C?1200°C/AC或WQ。
當(dāng)合金在不高于650°C工作時，可根據(jù)要求采用熱軋、冷軋或退火狀態(tài)的材料。當(dāng)工作溫度在65O°C以上時，對要求具有良好的抗疲勞性能和抗拉強(qiáng)度的零部件可采用退火工藝，對要求具有較好蠕變和持久性能的零件可釆用固溶處理。
4.5表面處理工藝
合金表面氧化皮去除時，堿洗后在硝酸-氫氟酸-水溶液中酸洗。
4. 6切削加工與磨削性能
采用硬質(zhì)合金或高速鋼刀具。所用切削刀具應(yīng)具有正前角。高速切削加工時推薦用水基冷卻液，低速切削加工時推薦用較粘稠的冷卻液。
5組織結(jié)構(gòu)
5. 1相變溫度
5.2 時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
參考文獻(xiàn)
[1] Hucekh.J.et.al.,AerospaceStructuralMetalshandbook：V.4[M].Battelle,Columbus,Ohio： 1979.
[2] 冶軍.美國美基高溫合金[M].北京:科學(xué)出版社,1978:228-241.
[3] 撫順鋼廠.GH625合金熱處理試驗(yàn)報(bào)告.1989.
[4] 南方動力公司.GH625合金鍛造工藝試驗(yàn)報(bào)告.1990.
[5] 撫順鋼廠，鋼鐵研究總院.GH625合金的全面性能技術(shù)報(bào)告.1989.
[6] 北京航空材料研究院.GH625合金應(yīng)用技術(shù)報(bào)告.1989.
[7] 鋼鐵研究總院，撫順鋼廠.GH625合金長期時效后的組織和性能技術(shù)報(bào)告.1989.
[8] 撫順鋼廠，鋼鐵研究總院.GH625合金技術(shù)報(bào)告.1989.
[9] Alloydigest.CodeNi-443.1993,12.
[10] 王延慶，趙宇新,GH3625LM]