Nimonic80A高温合金 gh4080A镍基合金圆棒 GH80A/GH4080A/Nimonic80A/2.4952/UNS NO7080/NiCr20TiAl镍基变形高温合金 材料牌号:GH80A 英国牌号:Nimonic80A 一、GH80A概述 GH80A是以镍-铬为基体,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, 1.1 GH80A材料牌号 GH80A。 1.2 GH80A相近牌号 Nimonic80A(英国)。 1.3 GH80A材料的技术标准 1.4 GH80A化学成分 % 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 不大于 2.0 1.50 0.008 0.40 0.80 0.020 0.015 0.0005 0.0001 0.20 0.002 注:B按计算量加入,允许加入微量的Ce、Zr、Mg元素。 二、GH80A物理及化学性能 2.1 GH80A热性能 2.1.1GH80A熔化温度范围 熔点1405℃[1]。 2.1.2 GH80A热导率 见表1。 表1[1] θ/℃ 100 200 300 400 500 600 700 800 900 λ/(W/(m·℃)) 12.11 13.83 15.48 16.75 18.39 20.93 23.48 25.57 27.66 2.1.3 GH80A线膨胀系数 见表2。 2.2 GH80A密度 ρ=8.15g/cm3[2]。 表2[2] θ/℃ 16~100 16~200 16~300 16~400 16~500 16~600 16~700 α/10-6℃-1 12.18 12.86 13.69 14.08 14.50 14.94 15.36 2.3 GH80A电性能 室温ρ=1.23×10-6Ω.m[1]。 2.4 GH80A磁性能无磁性。 2.5 GH80A化学性能 2.5.1 GH80A抗氧化性能 在空气介质中试验100h的氧化速率见表3。 表3[3] θ/℃ 700 750 800 氧化速率/(g/(m2·h)) 0.037 0.041 0.047 三、GH80A力学性能 技术标准 试样串联对数 持久性能 θ/℃ σ/MPa 断裂时间/h 单个值 平均值 范围值(Rmax)=(F)·() WS9-7009-1996 3 750 340 ≥23 ≥32 ≤0.6×实际平均值 四、GH80A组织结构 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 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]。 五、GH80A工艺性能与要求 5.1 GH80A成形性能 5.1.1 GH80A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1000℃。停锻温度不950℃[2]。 5.1.2 GH80A热轧板 轧制加热温度1120~1150℃,停轧温度不930℃[2]。 5.1.3 GH80A涡轮 锻造 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 GH80A焊接性能 合金可以进行自动对接氩弧焊和缝焊。 5.2.1 GH80A不加焊丝的自动钨氩弧焊(对接)规范见表5-1。