GH3039 镍基变形高温合金
中国牌号：GH3039/GH39
俄罗斯牌号：ЭИ602/XH75MБГЮ
一、GH3039 概述
GH3039为单相奥氏体型固溶强化合金，在800℃以下具有中等的热强性和良好的热疲劳性能，1000℃以下抗氧化性能良好。长期使用组织稳定，还具有良好的冷成形性和焊接性能。适宜于850℃以下长期使用的航空发动机燃烧室和加力燃烧室零部件。该合金可以生产板材、棒材、丝材、管材和锻件。
1.1 GH3039 材料牌号 GH3039(GH39)
1.2 GH3039 相近牌号 ЭИ602，ХН75МБГЮ(俄罗斯）
1.3 GH3039 材料的技术标准
1.4 GH3039 化学成分 见表1-1。
表1-1 %
|
C |
Cr |
Ni |
Mo |
Al |
Ti |
Nb |
Fe |
Mn |
Si |
P |
S |
|
不大于 |
|||||||||||
|
≤0.08 |
19.0～22.0 |
余 |
1.80～2.30 |
0.35～0.75 |
0.35～0.75 |
0.90～1.30 |
3.00 |
0.40 |
0.80 |
0.020 |
0.012 |
注：1.合金中允许有Ce存在。
2.合金中ω(Cu)=0.20%。
1.5 GH3039 热处理制度 热轧及冷轧板材和带材固溶处理：1050～1090℃，空冷。棒材及管材固溶处理：1050～1080℃，空冷或水冷。
1.6 GH3039 品种规格和供应状态 可以供应各种规格的热轧板、冷轧板、带材、棒材、丝材、管材、和锻件。板材、带材和管材固溶处理和酸洗后交货。丝材于冷加工状态或固溶状态供应棒材不热处理交货。
1.7 GH3039 熔炼和铸造工艺 合金采用电弧炉熔炼、电弧炉或非真空感应炉加电渣重熔或真空电弧重熔以及真空感应炉加电渣或真空电弧重熔工艺。
1.8 GH3039 应用概况与特殊要求 用该合金材制作的航空发动机燃烧室及加力燃烧室零部件，经过长期的生产和使用考验，使用性能良好。
二、GH3039 物理及化学性能
2.1 GH3039 热性能
2.1.1 GH3039 热导率 见表2-1。
表2-1[1]
|
θ/℃ |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
λ/（W/（m·℃）） |
13.8 |
15.5 |
17.2 |
18.8 |
20.5 |
21.8 |
23.4 |
25.1 |
26.8 |
2.1.2 GH3039 比热容 见表2-2。
2.1.3 GH3039 线膨胀系数 见表2-3。
表2-2[1]
|
θ/℃ |
150 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
|
c/(J/(kg.K)) |
544 |
574 |
636 |
645 |
762 |
779 |
921 |
1047 |
表2-3[1]
|
θ/℃ |
20～100 |
20～200 |
20～300 |
20～400 |
20～500 |
20～600 |
20～700 |
20～800 |
20～900 |
20～1000 |
|
α/10-6℃-1 |
11.5 |
12.4 |
13.2 |
13.5 |
13.8 |
14.3 |
14.9 |
15.3 |
15.8 |
16.4 |
2.2 GH3039密度 ρ=8.3g/cm3。
2.3 GH3039电性能 室温电阻率ρ=1.18×10-6Ω·m。
2.4 GH3039磁性能 合金无磁性。
2.5 GH3039化学性能
2.5.1 GH3039抗氧化性能
2.5.1.1 GH3039在空气介质中经100h试验后的氧化速率见表2-4。
2.5.1.2 GH3039合金在高温下长期工作时，有产生沿晶界氧化的倾向。在900～1100℃暴露100h后的沿晶氧化深度见表2-5。
2.5.1.3 GH3039合金在高温下100h内的氧化增重见图2-1。
表2-4[2]
|
θ/℃ |
900 |
1000 |
1100 |
1200 |
|
氧化速率/(g/(m2· h)) |
0.074 |
0.251 |
0.535 |
1.061 |
表2-5[2]
|
θ/℃ |
900 |
1000 |
1100 |
|
沿晶界氧化深度/mm |
0.020 |
0.052 |
0.068 |
三、GH3039力学性能
GH3039技术标准规定的力学性能见表3-1。
表3-1
|
标准号 |
|||||||
|
|
品种 |
室温拉伸性能 |
800℃拉伸性能 |
||||
|
σb/MPa |
δ5/% |
φ/% |
σb/MPa |
δ5/% |
φ/% |
||
|
GJB 1952-1994 |
冷轧板 |
735 |
40 |
- |
245 |
40 |
- |
|
GJB 2297-1995 |
航空用管 |
685① |
40① |
- |
245 |
40 |
- |
|
GJB 3165-1998 |
棒材 |
735 |
40 |
- |
245 |
40 |
40 |
|
GJB 3317-1998 |
热轧板 |
735 |
40 |
45 |
245 |
40 |
50 |
|
GJB 3318-1998 |
冷轧带 |
735② |
40① |
- |
- |
- |
- |
|
GB/T 15062-1994 |
一般用管 |
635 |
35 |
- |
- |
- |
- |
注：①外径>30mm,壁厚>3.0mm管材室温σb≥635MPa,δ5≥30%。
②δ≤0.25mm带材的室温σb≥660MPa,δ5实测。
