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一、GH2132 概述
GH2132是Fe-25Ni-15Cr基高溫合金，加入鉬、鈦、鋁、釩及微量硼綜合強化。在650℃以下具有高的屈服強度和持久、蠕變強度，并且具有較好的加工塑性和滿意的焊接性能。適合制造在650℃以下長期工作的航空發動機高溫承力部件，如渦輪盤、壓力機盤、轉子葉片和緊固件等。該合金可以生產各種形狀的變形產品，如盤件、鍛件、板、棒、絲和環形件等。
優質GH2132合金，是在GH2132合金基礎上發展而來，只要是提高合金純潔度，限制氣體含量，控制低熔點元素含量，并調整熱處理制度，從而使合金的熱強性和長期使用性能提高。
1.1 GH2132 材料牌號 GH2132(GH132)
1.2 GH2132 相近牌號 A286,UNSS66286(美國),ZbNCT25(法 國),P.Q.A286(美國)
1.3 GH2132 材料的技術標準
GJB 2611-1996 《航空用高溫合金冷拉棒材規范》
GJB 2612-1996 《焊接用高溫合金冷拉絲材規范》
GJB 3020-1997 《航空用高溫合金環坯規范》
GJB 3065-1998 《航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規范》
GJB 3167-1998 《冷鐓用高溫合金冷拉絲材規范》
GJB 3317-1998 《航空用高溫合金熱軋板規范》
GJB 3782-1999 《航空用高溫合金鍛制圓餅規范》
GB/T 14996-1994 《高溫合金冷軋薄板》
1.4 GH2132 化學成分 GH2132合金化學成分見表1-1，優質GH2132合金化學成分見表1-2。
表1-1%
|
C |
Cr |
Ni |
Mo |
Ti |
Fe |
V |
B |
Mn |
Al |
Si |
P |
S |
|
不大于 |
||||||||||||
|
≤0.08 |
13.5～16.0 |
24.0～27.0 |
1.00～1.50 |
1.75～2.30 |
余 |
0.10～0.50 |
0.001～0.010 |
1.00～2.00 |
0.04 |
1.00 |
0.030 |
0.020 |
注：1 冷拉棒、圓餅和環坯標準規定ω(Ti)1.80%～2.35%。
2 熱軋和冷軋板標準規定，ω(B)0.003%～0.010%，ω(Mn)≤2.00%，ω(P)≤0.020%，ω(S)≤0.015%。
3 冷拉焊絲標準規定，ω(Al)≤0.35%，ω(Ti)1.75%～2.35%，ω(Si)0.40%～1.00%，ω(P)≤0.020%，ω(S)≤0.015%。
4 冷鐓用絲材標準規定，ω(Ti)1.75%～2.35%，ω(Si)0.40%～1.00%，ω(P)≤0.025%，ω(S)≤0.020%。
5 熱軋和鍛制棒材標準規定ω(Cu)≤0.25%。
表1-2%
|
C |
Cr |
Ni |
Mo |
Ti |
Fe |
V |
B |
Mn |
Al |
Si |
P |
S |
|||||||||||
|
不大于 |
|||||||||||||||||||||||
|
≤0.08 |
13.50～16.00 |
24.00～27.00 |
1.00～1.50 |
1.90～2.35 |
余 |
0.10～0.50 |
0.003～0.010 |
0.35 |
0.35 |
0.35 |
0.015 |
0.002 |
|||||||||||
|
Ca |
Mg |
Cu |
Sn |
Pb |
Se |
Ag |
Te |
Tl |
Bi |
N |
O |
||||||||||||
|
不大于 |
|||||||||||||||||||||||
|
0.005 |
0.005 |
0.30 |
0.0050 |
0.0005 |
0.0003 |
0.0005 |
0.00005 |
0.0001 |
0.00003 |
0.0100 |
0.0050 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
注：微量元素Se、Te、Tl在確定分析方法前，報實測數據，不作為驗收依據。
1.5 GH2132 熱處理制度 材料標準規定的GH2132熱處 理制度見表1-3；優質GH2132熱處理制度為900℃±10℃，1～2h,油冷＋750℃±10℃，16h，空冷。
表1-3
|
材料品種 |
熱處理制度 |
|
棒材、圓餅 |
980～1000℃，1～2h，油冷＋700～720℃，12～16h,空冷 |
|
熱軋板、冷軋板 |
980～1000℃，空冷＋700～720℃，12～16h，空冷 |
|
冷拉棒 |
980～1000℃，1～2h，油冷＋700～720℃，16h,空冷 |
|
環件毛坯 |
980～990℃，1～2h，油冷＋700～720℃，16h,空冷 |
|
冷鐓用冷拉絲 |
980～1000℃，水冷或油冷＋700～720℃，16h,空冷 |
注:冷拉棒和冷拉絲標準規定，性能檢驗不合格時，可以不大于760℃時效16h，合格后交貨。
1.6 GH2132 品種規格和供應狀態 可以供應各種規格的棒材、板材、絲材、盤件和環件。棒材、圓餅和環坯不經熱處理交貨；熱軋板和冷軋板固溶和酸洗后交貨；冷拉棒材于固溶＋酸洗狀態交貨；冷鐓絲可于固溶＋酸洗盤狀、或固溶＋酸洗直條狀、或固溶直條狀磨光和冷拉等幾種狀態交貨；冷拉焊絲于冷拉狀態、或固溶＋酸洗、或半硬狀態交貨。
1.7 GH2132熔煉和鑄造工藝 GH2132合金可采用非真空感應＋電渣，電弧爐＋電渣和電弧爐＋真空電弧以及真空感應＋真空電弧等工藝熔煉。優質GH2132合金可采用真空感應＋真空電弧工藝熔煉。
1.8 GH2132 應用概況與特殊要求 在航空上主要用于在650℃以下工作的發動機壓氣機盤、渦輪盤、承力環、機匣、軸類、緊固件和板材焊接承力件等。在國內該合金已在航空上獲得較為廣泛的應用。優質GH2132合金用作航空發動機壓氣機葉片及高溫緊固件等。
二、GH2132 物理及化學性能
2.1 GH2132 熱性能
2.1.1 GH2132 熔化溫度范圍 1364-1424℃[1]。
2.1.2 GH2132 熱導率 見表2-1。
表2-1[1]
|
θ/℃ |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
λ/（W/（m·C）） |
14.2 |
15.9 |
17.2 |
18.8 |
20.5 |
22.2 |
23.9 |
25.5 |
27.6 |
2.1.3 GH2132線膨脹系數 GH2132線膨脹系數見表2-2；優質GH2132線膨脹系數見表2-3
表2-2[1]
|
θ/℃ |
20～100 |
20～200 |
20～300 |
20～400 |
20～500 |
20～600 |
20～700 |
20～800 |
20～900 |
|
α/10-6C-1 |
15.37 |
16.09 |
16.31 |
16.84 |
17.58 |
18.06 |
18.74 |
19.62 |
20.45 |
表2-3[2]
|
θ/℃ |
20～100 |
20～200 |
20～300 |
20～400 |
20～500 |
20～600 |
20～700 |
20～800 |
20～850 |
|
α/10-6C-1 |
15.7 |
16.0 |
16.5 |
16.8 |
17.3 |
17.5 |
17.9 |
19.1 |
19.7 |
2.2 GH2132密度 GH2132:ρ=7.93g/cm3[1]；優質GH2132:ρ=7.99g/cm3[2]。
2.3 GH2132電性能 電阻率見表2-4
2.4 GH2132磁性能
2.5 GH2132化學性能
2.5.1 GH2132抗氧化性能 合金在空氣介質中試驗100～300h后的氧化速率見表 2-5。
表2-4[1]
|
θ/℃ |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
ρ/(10-6Ω·m ) |
0.914 |
0.985 |
1.018 |
1.074 |
1.119 |
1.135 |
1.165 |
1.192 |
1.213 |
1.225 |
表2-5[1]
|
θ/℃ |
氧化速率/(g/(m2·h)) |
||
|
100h |
200h |
300h |
|
|
650 |
0.00417 |
0.00276 |
0.00234 |
|
750 |
0.03250 |
0.07216 |
0.08322 |
|
850 |
0.00630 |
0.12386 |
0.09672 |
三、GH2132力學性能
技術標準規定的性能 GH2132合金見表3-1；優質GH2132合金見表3-2
表3-1
|
品種 |
室溫性能 |
θ/℃ |
拉伸性能 |
持久性能 |
|||||||||
|
σb/MPa |
σP0.2/MPa |
δ5/% |
φ/% |
aKU/（kJ/m2） |
HBS |
σb/MPa |
δ5/% |
φ/% |
σ/MPa |
t/h |
δ5/% |
||
|
不小于 |
不小于 |
||||||||||||
|
軋棒 鍛棒 |
930 |
- |
20 |
40 |
- |
255～321 |
550 |
785 |
16 |
28 |
588 |
100 |
- |
|
650 |
735 |
15 |
20 |
392 |
100 |
- |
|||||||
|
冷拉棒① |
900 |
590 |
15 |
20 |
- |
248～341 |
650 |
- |
- |
- |
451 （392） |
23 （100） |
5 （3） |
|
熱軋板② |
885 |
- |
20 |
- |
- |
- |
650 |
735 |
15 |
- |
- |
- |
- |
|
550 |
785 |
16 |
- |
- |
- |
- |
|||||||
|
冷軋板② |
885 |
- |
20 |
- |
- |
- |
650 |
735 |
15 |
- |
392 |
100 |
實測 |
|
550 |
785 |
16 |
- |
588 |
100 |
實測 |
|||||||
|
圓餅 |
930 |
620 |
20 |
40 |
290 |
255～321 |
650 |
735 |
15 |
20 |
392 |
100 |
- |
|
環坯 |
930 |
620 |
20 |
30 |
290 |
255～321 |
650 |
735 |
15 |
- |
392 |
100 |
- |
|
冷鐓 用絲① |
900（930）③ |
590 - |
15 （18） |
20 （40） |
- - |
248～341 （HV260～360） |
650 |
- |
- |
|
451 （392） |
23 （100） |
5 - |
① 冷拉棒和冷鐓用絲材，固溶狀態硬度不大于HBS202(HV194)。
② 板材的高溫拉伸和持久試驗只作一個溫度，如合同中未注明時按650℃進行試驗。
③ 如需方要求，可按括號內指標進行檢驗。
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