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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）
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 卓伊实业供应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℃。
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
|
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
|
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。
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
|
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
|
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℃。
5.2 GH3536零件热处理工艺 板材制件固溶处理：1150℃±10℃，2～15min，快速空冷。焊接件或火焰筒处理：980℃±10℃，60min，空冷。机加工后除应力处理：870℃±10℃，30～60min，空冷。零件稳定尺寸处理：760℃±10℃，2h，空冷。
