gh5188圓棒性能 GH188鈷基高溫合金鍛打工藝

gh5188圓棒性能 GH188鈷基高溫合金鍛打工藝

材料牌號(hào)：GH5188/GH188、GH188 (GH5188)

相近牌號(hào)：Haynes Alloy  188/HA188

美國(guó)牌號(hào)：UNSR30188

法國(guó)牌號(hào)：KCN22W

一、GH5188(GH188)概述

    GH5188侍溶強(qiáng)化型鈷基高溫合金，加入14%的鎢固溶強(qiáng)化，使合金具有優(yōu)良的高穩(wěn)強(qiáng)性，添加較高含量鉻和微量鑭，使合金具有良好的高溫抗氧化性能，同時(shí)具有滿(mǎn)意的成形、焊接等工藝性能，適于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)上在980℃以下要求高強(qiáng)度和在1100℃以下要求抗氧化的零件。也可在航天發(fā)動(dòng)機(jī)和航天飛機(jī)上使用。可生產(chǎn)供應(yīng)各種變形產(chǎn)品，如薄板、中板、帶材、棒材、鍛件、絲材以及精密鑄件。

    1.1 GH5188(GH188)材料牌號(hào) GH5188(GH188)。

1.2 GH5188(GH188)相近牌號(hào) Haynes Alloy  188(HA188),UNSR30188(美國(guó)),KCN22W(法國(guó))。

    1.3 GH5188(GH188)材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)    

1.4 GH5188(GH188)化學(xué)成分  見(jiàn)表1-1。

     表1-1%

C: 0.05～0.15

Cr：20.0～24.0

Ni：20.0～24.0

Co：余量

W：13.0～16.0

Fe：≤3.0

B：≤0.015

La：0.03～0.12

Mn：≤1.25

Si：0.20～0.50

P：0.020

S：0.015

Ag：0.0010

Bi：0.0001

Pb：0.0010

Cu：0.07

 1.5 GH5188(GH188)熱處理制度 熱軋板材1170～1190℃，空冷；冷軋帶材和板材1165～1230℃，快速空冷；棒材和鍛件1180℃&plun;10℃，快速空冷。

    1.6 GH5188(GH188)品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 供應(yīng)δ0.5～4mm的冷軋薄板、δ4～14mm的熱軋中板、δ0.05～0.8mm的冷軋帶材，及各種尺寸的棒材、鍛件、焊絲及精密鑄件。板材經(jīng)固溶處理、洗、矯直和切邊后供應(yīng)；帶材經(jīng)固溶處理、洗、切邊后成卷供應(yīng)；板材經(jīng)固溶處理后磨光或車(chē)光交貨；鍛件于固溶狀態(tài)供應(yīng)；精鑄件于鑄態(tài)交貨。

    1.7 GH5188(GH188)熔煉與鑄造工藝 合金采用真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔或真空電回熔工藝生產(chǎn)。精密鑄件采用真空感應(yīng)熔煉后由母合金錠真空重熔澆鑄而成。

    1.8 GH5188(GH188)應(yīng)用概況與特殊要求 該合金在廣泛應(yīng)用于制造燃?xì)鉁u輪及的高溫部件，如燃燒室、尾噴管及核能工業(yè)中的熱交換器等零部件。在國(guó)內(nèi)用該合金制成的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室火焰筒和導(dǎo)向葉片等高溫部件已通過(guò)長(zhǎng)期試車(chē)考驗(yàn)，并投入生產(chǎn)應(yīng)用。用該合金板材加工成零件的制造工藝中，任何工序（如熱處理、焊接等）均應(yīng)防止?jié)B碳及銅污染，以免損害合金的力學(xué)性能和耐蝕性能。

二、GH5188(GH188)物理及化學(xué)性能    

    2.1 GH5188(GH188)熱性能     

    2.1.1 GH5188(GH188)熔化溫度范圍  1300～1360℃。

2.1.2 GH5188(GH188)熱導(dǎo)率  見(jiàn)表2-1。

2.2 GH5188(GH188)密度 ρ=9.09g/cm3。

2.3 GH5188(GH188)電性能 合金電阻率見(jiàn)表2-5。

                                          表2-5

θ/℃    20  100  200  300  400  500  600  700  800 900 1000

ρ/(10-  

6Ω·m) 1.051 1.056 1.100 1.133 1.143 1.171 1.192 1.199 1.204 1.213 1.226

2.4 GH5188(GH188)磁性能 合金無(wú)磁性。

2.5 GH5188(GH188)化學(xué)性能 

2.5.1 GH5188(GH188)抗氧化性能

2.5.1.1 GH5188(GH188)在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h的氧化速率見(jiàn)表2-6。

     表2-6

θ/℃ 900 1000     1100

氧化速    0.021～  0.081～   0.125～

率/(g/m2·h)   0.034    0.098     0.128

2.5.1.2 GH5188(GH188)GH5188、GH3536和GH605三種合金刀餓楔形樣式，在爐中的高溫靜止空氣中在 溫度下試驗(yàn)1h后，在空氣中冷卻不少于40min，總的循環(huán)次數(shù)為100周；另一組試樣在轉(zhuǎn)速為1000r/min的旋轉(zhuǎn)式燃燒裝置中作循環(huán)氧化試驗(yàn)， 溫度下于0.3馬赫的燃燒產(chǎn)物中保持1h，然后以0.7馬赫的冷空氣吹3min，交替試驗(yàn)100周后試樣的重量損失見(jiàn)圖2-1。

2.5.2 GH5188(GH188)耐腐蝕性能 在含有鈉和化鈉等污染物的環(huán)境中，該合金的耐腐蝕能力優(yōu)于基合金GH3536。GH5188等5種合金板材，在燃?xì)馑俣葹?m/s，燃燒空氣中含5×10-6和5×10-5海鹽，№.2號(hào)燃油中含0.3%～0.45%硫，空氣-油的比例為30：1，試驗(yàn)時(shí)試樣旋轉(zhuǎn)，并每隔1h試樣從900℃用冷空氣吹冷至260℃以下，如此在燃燒裝置上循環(huán)試驗(yàn)200h后的動(dòng)態(tài)熱腐蝕試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2-2。

三、GH5188(GH188)力學(xué)性能

GH5188(GH188)合金不同品種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能見(jiàn) 

     其他性能

品種  拉伸性能  持久性能  t/h  δ5/%  硬度HV   

   θ/℃   σP0.2/MPa   σb/MPa  δ5/%   θ/℃    σ/MPa     

     不小于   不小于  

  晶粒度  ≥4級(jí)

中板  20   380  860    45  815①  165  23 10   282   

     927①  76   23 15    

    彎曲、抗氧 化、晶 粒度

棒材   20    380  860  45   927  90   23  15  HBS≤302  抗氧化

鍛件   20    380  860  45   927  83   23  15  HBS≤293  抗氧化

精鑄件 20②  300  600  10   815  165  15  -    -

① 持久試驗(yàn)任選一個(gè)溫度進(jìn)行。

② 試制時(shí)拉伸試驗(yàn)結(jié)果供參考。  

四、GH5188(GH188)組織結(jié)構(gòu)

4.1 GH5188(GH188)相變溫度 

4.2 GH5188(GH188)時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線 見(jiàn)圖4-1。

4.3 GH5188(GH188)合金組織結(jié)構(gòu) 

4.3.1 GH5188(GH188)固溶狀態(tài)除奧氏體基體外，有M6C一次碳化物，少量的M6C與富鑭化合物結(jié)合在一起的LaxMy相，還有極少量的M3B2和TiC相。在高溫長(zhǎng)期暴露后，M6C會(huì)分解析出M23C6，某些爐號(hào)可能析出L相，該相在1180℃固溶或在870～980℃長(zhǎng)期暴露后重熔于基體。

4.3.2 GH5188(GH188)中板、薄板和帶材技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，供應(yīng)狀態(tài)的晶粒度應(yīng)不粗于4級(jí)。固溶溫度(保溫時(shí)間10min)對(duì)板材晶粒度級(jí)別的影響 

固溶溫度/℃     1100  1120     1140    1150    1160

晶粒度/級(jí)  8～7(9)     8～7     7～8     6～8     6～8(5)

固溶溫度/℃     1170   1180    1190    1200     1220

晶粒度/級(jí)  5～7   5～7(4)  5～6(4)  4～6(3)  3～5(2)

四、GH5188(GH188)工藝性能與要求

5.1 GH5188(GH188)成形性能

5.1.1 GH5188(GH188)鍛造加熱溫度1180℃，終鍛溫度不低于980℃。鑄造組織破碎后們可以采用大變形量，以減少再加熱次數(shù)和細(xì)化晶粒。

5.1.2 GH5188(GH188)板材再固溶處理后塑性良好，可以采用任何冷成形工藝成形，但其小變形量應(yīng)大于12%，以避免退火后產(chǎn)生粗大晶粒(臨界變形組織)。

5.1.3 GH5188(GH188)工藝塑性

5.1.3.1 GH5188(GH188)高溫扭轉(zhuǎn)塑性圖見(jiàn)圖5-1；高溫拉伸塑性圖見(jiàn)圖5-2。

5.1.3.2 GH5188(GH188)δ1.2mm板材供應(yīng)狀態(tài)的杯突試驗(yàn)擠壓深度為10.6～12.0mm。

5.2 GH5188(GH188)焊接性能 合金焊接性能良好，可用各種形式焊接工藝連接，以氬弧焊連接效果好，接頭強(qiáng)度和塑性下降較少。氬弧焊接頭與基體材料的持久性能對(duì)比見(jiàn)表5-1。

5.3 GH5188(GH188)零件熱處理工藝 該合金在加熱后形成的表面氧化膜與基體結(jié)合較牢，采用清洗不銹鋼氧化皮的方法不易洗掉，而應(yīng)采用復(fù)合堿洗工藝清除氧化皮。

五、GH5188材質(zhì)規(guī)格：

熱軋棒10~100mm,鍛制棒：100mm~350mm,冷軋薄板0.05mm-4.0mm,熱軋板:4mm~14mm,帶2mm-10mm,各尺寸規(guī)格鍛件環(huán)件，庫(kù)存?zhèn)€別牌號(hào)不定尺。

六、 GH5188加工處理和焊接性能:

GH5188合金焊接性能良好，可采用各種焊接工藝，其中以氬弧焊焊接效果好，接頭強(qiáng)度和塑性下降較少。