GH302（GH2302）高溫合金（時(shí)效硬化鐵基合金）性能-加工工藝
GH302高溫合金是一種Fe-25Ni-15Cr基的合金，通過(guò)添加鉬、鈦、鋁、釩及微量硼進(jìn)行綜合強(qiáng)化。這種合金在650℃以下具有高的屈服強(qiáng)度和持久、蠕變強(qiáng)度，同時(shí)具備良好的加工塑性和滿意的焊接性能。GH302合金適用于制造在650℃以下長(zhǎng)期工作的航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫承力部件，如渦輪盤(pán)、壓力機(jī)盤(pán)、轉(zhuǎn)子葉片和緊固件等。

以下是GH302高溫合金的一些關(guān)鍵力學(xué)和物理性能：

力學(xué)性能

- 屈服強(qiáng)度：GH302合金在650℃以下具有高的屈服強(qiáng)度，這使得它能夠在高溫環(huán)境下承受較大的載荷。

- 抗拉強(qiáng)度：合金在室溫下的抗拉強(qiáng)度可達(dá)885 MPa，這表明合金具有良好的強(qiáng)度。

- 伸長(zhǎng)率：在室溫下，GH302合金的伸長(zhǎng)率可達(dá)20%，這顯示了合金良好的塑性。

- 斷裂時(shí)間：在650℃的高溫下，合金在390 MPa的應(yīng)力下能夠持續(xù)工作超過(guò)100小時(shí)，表現(xiàn)出良好的持久性能。

物理性能

- 密度：GH302合金的密度約為8.32 g/cm3，這影響了合金的重量和體積特性。

- 熱膨脹系數(shù)：合金的熱膨脹系數(shù)在室溫至650℃之間，有助于在溫度變化時(shí)保持尺寸穩(wěn)定性。

熱處理

GH302合金的熱處理制度對(duì)其力學(xué)性能有顯著影響。標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度包括：

- 固溶處理：在980℃至1000℃的溫度下進(jìn)行固溶處理，隨后進(jìn)行空冷。

- 時(shí)效處理：在700℃至720℃的溫度下保溫12至16小時(shí)，然后進(jìn)行空冷。



以下是GH302高溫合金的加工方法和注意事項(xiàng)：

熱加工

- 鍛造：GH302合金的鍛造溫度通常在1160℃±10℃，終鍛溫度不低于900℃。在這個(gè)溫度范圍內(nèi)，合金具有良好的塑性，易于成形。

- 熱軋：熱軋棒材的加熱溫度不超過(guò)700℃，開(kāi)軋溫度為1150℃±10℃，終軋溫度不低于980℃。熱軋時(shí)，板材的加熱溫度為1150-1170℃，終軋溫度不低于900℃。

冷加工

- 冷成型：GH302合金的板材具有良好的塑性，因此成型過(guò)程一般在常溫下進(jìn)行。但是，成型設(shè)備所需的功率略大于奧氏體不銹鋼。多次成型后，需要進(jìn)行固溶處理以恢復(fù)材料的性能。

- 冷拉：冷拉形變量為48%±1%，經(jīng)過(guò)時(shí)效處理后，可以提高合金的強(qiáng)度和塑性。

表面處理

- 涂層：為了提高GH302合金的耐腐蝕性和抗氧化性，可以在其表面施加各種涂層，如耐熱涂層、耐腐蝕涂層等。

- 拋光：通過(guò)機(jī)械拋光和研磨可以改善GH302合金的表面光潔度，去除加工痕跡，提高產(chǎn)品的美觀性。

焊接

- 氬弧焊：GH302合金具有良好的焊接性能，可以采用手工氬弧焊、自動(dòng)鎢極氬弧焊、縫焊、點(diǎn)焊連接。焊接時(shí)應(yīng)選擇合適的焊接規(guī)范，以獲得滿意的焊接接頭。

- 焊接后處理：焊接后的GH302合金可能會(huì)進(jìn)行時(shí)效處理，以進(jìn)一步提高其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

熱處理

- 固溶處理：GH302合金通常在1180℃進(jìn)行固溶處理，保溫2小時(shí)，然后水冷，接著在800℃進(jìn)行時(shí)效處理，保溫16小時(shí)，最后空冷。這種熱處理可以優(yōu)化合金的力學(xué)性能和塑性。

- 時(shí)效處理：時(shí)效處理可以在800℃下進(jìn)行，保溫16小時(shí)，以促進(jìn)合金中細(xì)小強(qiáng)化相的析出，從而提高室溫和高溫強(qiáng)度。

GH2761鎳基高溫合金性能參數(shù)
GH2761是一種鎳基高溫合金，具有良好的綜合性能，主要用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)中的高溫部件。該合金在高溫環(huán)境下具備出色的耐腐蝕性和抗氧化性，且具有高強(qiáng)度和良好的熱穩(wěn)定性。GH2761在長(zhǎng)期高溫下的強(qiáng)度和韌性表現(xiàn)尤為突出，因此在航空航天和能源領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
GH2761的物理性能包括：

· 比熱容：在100~800℃范圍內(nèi)為0.419-0.67 kg/(kg·k)

· 熱導(dǎo)率：在300~900℃范圍內(nèi)為13.3-28.7 W/(m·k)

· 線脹系數(shù)：在20~800℃范圍內(nèi)為15.7 × 10??/K

· 彈性模量：在不同溫度下分別為78.3 GPa (200℃), 68.1 GPa (500℃), 64.8 GPa (600℃), 61 GPa (700℃), 57.8 GPa (800℃)

· 電阻率：在300~900℃范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)未提供
GH2761合金具有以下特性:

高強(qiáng)度:GH2761高溫合金具有較高的強(qiáng)度和硬度，在高溫下能保持穩(wěn)定的力學(xué)性能。

耐腐蝕性:GH2761高溫合金具有優(yōu)異的耐腐蝕性，特別是在硫酸、硝酸、鹽酸等強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中。

抗氧化性:GH2761高溫合金可在高溫下長(zhǎng)時(shí)間使用而不氧化，從而保證其性能穩(wěn)定。

良好的可加工性:GH2761高溫合金可加工成各種形式，如鍛造、擠壓和軋制。

熱處理制度；

GH2761的標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度有兩種

· 制度Ⅰ：1090℃±10℃×2h/水淬+850℃±10℃×4h/空冷+750℃±10℃×24h/空冷，適用于熱軋棒材，非轉(zhuǎn)動(dòng)件用鍛件、鍛制棒材和環(huán)軋件。

· 制度Ⅱ：1120℃±10℃×2h/水淬+850℃±10℃×4h/空冷+750℃±10℃×24h/空冷，適用于轉(zhuǎn)動(dòng)件用鍛件和鍛制棒材。

GH3030
GH3030鎳基合金
GH3030固溶強(qiáng)化型高溫合金 是早期發(fā)展的80Ni-20Cr固溶強(qiáng)化型高溫合金，化學(xué)成分簡(jiǎn)單，在800℃以下具有滿意的熱強(qiáng)性和高的塑性，并具有良好的抗氧化、熱疲勞、冷沖壓和焊接工藝性能。合金經(jīng)固溶處理后為單相奧氏體，使用過(guò)程中組織穩(wěn)定。主要產(chǎn)品是冷軋薄板，也可以供應(yīng)棒材、環(huán)件、絲材和管材等變形產(chǎn)品。主要用于800℃以下工作的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室部件和在1100℃以下要求抗氧化但承受載荷很小的其他高溫部件。 [1]GH3030具有較強(qiáng)熱加工及冷加工性能，用于制作各種化工設(shè)備及配套配件。
C
Cr
Ni
Ti
Al
Fe
Mn
Si
P
S
≤0.12
19.0～22.0
余量
0.15～0.35
≤0.15
≤1.5
≤0.7
≤0.8
≤0.03
≤0.02
注：1.棒材和環(huán)坯標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，Cu≤0.20%。
2.熱軋板、冷軋板、冷軋帶、管材、絲材和冷鐓用冷拉絲材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，F(xiàn)e≤1.00%,P≤0.015%,S≤0.010%,Pb≤0.001%,Cu≤0.007%。
1.5、熱處理制度
固溶溫度為980～1020℃,冷卻方式對(duì)熱軋板、冷軋薄板和環(huán)坯勻?yàn)榭绽?，冷鐓用絲材和冷拉棒材為水冷或空冷，管材為水冷。
1.6、品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)
可生產(chǎn)各種規(guī)格的變形產(chǎn)品，棒材和環(huán)坯不經(jīng)熱處理交貨；熱軋板和冷軋薄板及管材經(jīng)固溶和酸洗后供應(yīng)；焊絲于冷拉狀態(tài)、固溶和酸洗狀態(tài)或半硬態(tài)成盤(pán)狀交貨；冷鐓用絲材于固溶、酸洗狀態(tài)成盤(pán)狀或直條狀、固溶直條狀磨光或冷拉狀態(tài)交貨；管材于固溶、酸洗狀態(tài)交貨；冷拉棒以退火、退火加酸洗、退火加磨光或冷拉狀態(tài)交貨。
1.7、熔煉與鑄造工藝
電弧爐熔煉或電弧爐熔煉加電渣重熔或真空電弧重熔，非真空感應(yīng)爐加電渣熔或真空電弧爐重熔或真空雙聯(lián)工藝。
1.8、應(yīng)用概況與特殊要求
該合金已在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期使用考驗(yàn)，主要用于燃燒室和加力燃燒室零部件以及機(jī)匣安裝邊等零部件。
化學(xué)性能
播報(bào)
編輯
2.1、熱性能
2.1.1、熔化溫度范圍 1374～1420℃
2.1.2、熱導(dǎo)率
表2-1
θ/℃
100
200
300
400
500
600
700
800
900
λ/（W/（m·C））
15.1
16.3
18.0
19.3
20.9
22.2
23.4
25.1
26.4
2.1.3、比熱容
表2-2
θ/℃
150
200
300
400
500
600
c/(J/(kg.K))
565.2
598.7
674.1
741.1
820.6
971.3
2.1.4、線膨脹系數(shù)
表2-3
θ/℃
20～100
20～200
20～300
20～400
20～500
20～600
20～700
20～800
20～900
α/10-6C-1
12.8
13.5
14.3
15.0
15.5
16.1
17.0
17.5
18.0
2.1.5、黑度
表2-4
θ/℃
100
200
300
400
500
600
700
800
900
黑度①
0.17
0.17
0.18
0.18
0.19
0.27
0.51
0.52
0.53
①為全輻射黑度（空氣中試驗(yàn)）
2.2、密度
ρ=8.4g/cm3
2.3、電性能
不同溫度的電阻率
表2-5
θ/℃
20
100
200
300
400
500
600
700
800
ρ/(10-6Ω.m)
1.090
1.099
1.108
1.117
1.127
1.153
1.135
1.126
1.123
2.4、磁性能
合金無(wú)磁性。
2.5、化學(xué)性能
2.5.1、抗氧化性能 在空氣介質(zhì)中的氧化速率見(jiàn)
表2-6
θ/℃
900
1000
1100
1200
氧化速率/(g/(m2.h))
0.0535
0.1560
0.3905
0.5810
金相組織結(jié)構(gòu)
播報(bào)
編輯
該合金在1000攝氏度固溶處理后為單相奧氏體組織，間有少量TiC和Ti(CN)。
工藝性能
播報(bào)
編輯
1、該合金具有良好的可鍛性能，鍛造加熱溫度1180℃，終鍛900℃。
2、該合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關(guān)。
3、熱處理后，零件表面氧化皮可用吹砂或酸洗方法清除。