Nimonic 75A高溫合金管

Nimonic 75A變形高溫合金

Nimonic 75A特性及應(yīng)用領(lǐng) 域概述：   

該合金是早期發(fā)展 的80Ni-20Cr固溶強(qiáng)化型高溫合金，化學(xué) 成份簡(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。

本文從原材料本身的特點(diǎn)出發(fā)，考慮到討論在這個(gè)范圍內(nèi)的有效性，重點(diǎn)中斷了以下近投資項(xiàng)目的討論：

(1)鋁合金元素Al的加入對(duì)Nimonic 75A高溫合金室溫拉申性能的影響規(guī)律。

(2)不同的熱處理回火溫度和回火時(shí)間對(duì)鋁合金使用性能的影響規(guī)律。

試驗(yàn)原則和試驗(yàn)方法。

測(cè)試原料。

本文對(duì)通用Nimonic 75A鋁合金在寶鋼集團(tuán)上鋼五廠采礦廠進(jìn)行了試制。

第二試驗(yàn)方法。

選擇JB-300B型毀滅性試驗(yàn)儀中斷一次鐘擺毀滅性彎曲試驗(yàn)，試驗(yàn)樣品為梅氏V型空缺規(guī)范樣件.用KQC-1000微型機(jī)操縱屏顯四柱液壓機(jī)拉力機(jī)進(jìn)行室內(nèi)溫度靜荷載試驗(yàn)，試驗(yàn)樣品為規(guī)范樣件：dg=10毫米L。采用HXD-1000TMC維氏硬度計(jì) 測(cè)量100毫米，Le=120Mm，每件2分，每件2分.對(duì)試件的橫剖面終斷金相檢驗(yàn)進(jìn)行剖析。

Nimonic 75A高溫合金管測(cè)試結(jié)果和討論。

可以 看出，當(dāng)A1組分到達(dá)015%時(shí)，抗壓強(qiáng)度R達(dá)到大值757MPa；當(dāng)A1組分到達(dá)0.15%時(shí)，抗拉強(qiáng)度Z達(dá)到大值382MPa；在試驗(yàn)范圍內(nèi)，A1組分的經(jīng)常發(fā)展趨勢(shì)導(dǎo)致斷后伸長(zhǎng)率A和橫剖面縮水率Z上升，當(dāng)Al組分到達(dá)0.15%時(shí)，這種升降一定是非常緩慢的，并且終趨于平穩(wěn)，總的來(lái)說(shuō)，當(dāng)A1組分到達(dá)015%時(shí)，GH3030高溫合金室內(nèi)溫度拉申特性 。

可以 看出，當(dāng)溫度到達(dá)1010℃時(shí)，Rm抗壓強(qiáng)度達(dá)到757MPa；當(dāng)溫度到達(dá)1010℃時(shí)，Rpo達(dá)到382MPa；當(dāng)溫度到達(dá)1010℃時(shí)，斷后伸長(zhǎng)A上升，終到達(dá)42%；當(dāng)溫度到達(dá)1010℃時(shí)，Rpo達(dá)到382MPa；當(dāng)溫度到達(dá)1010℃時(shí)，剖面縮水率Z上升，GH3030高溫合金室內(nèi)溫度綜合使用性能 

可以 看出，當(dāng)熱處理回火時(shí)間為10min時(shí)，Rm抗壓強(qiáng)度達(dá)到757MPa的大值；當(dāng)熱處理回火時(shí)間為10min時(shí)，Rpo2抗拉強(qiáng)度達(dá)到大值382MPa；熱處理回火時(shí)間不一樣，斷后伸長(zhǎng)率A的變化不太大，總體來(lái)說(shuō)是先升后降；隨著熱處理回火時(shí)間的增加，Z的橫向縮水率上升。總體上，GH3030高溫合金熱處理回火時(shí)間為10min，綜合使用性能好的是顯微鏡機(jī)構(gòu)，而鋁合金則有不同的情況。

可以 看出，原材料中有許多是奧氏體孿晶，部分是第二相可吸入顆粒存有113-151。由于GH3030高溫合金為經(jīng)過(guò)熱處理回火的特厚型鋁合金，而且還存在部分第二相可吸入顆粒，因此其抗拉強(qiáng)度較高。但這種大量存在的奧氏體晶粒，使其具有了很好的脆性斷裂，也正是這種綜合型態(tài)使GH3030高溫合金綜合使用性能得到了發(fā)展。

成果。

(1)少量鋁合金原素A1的外加在一定范圍內(nèi)可以發(fā)展趨勢(shì)鋁合金的室內(nèi)溫拉申特性當(dāng)A1的組分為0.15%時(shí)，抗壓強(qiáng)度Rm.和R9o2的抗拉強(qiáng)度均達(dá)到大值，分別為757MPa和382MPa；隨著A1組分的增加，鋁合金的脆性斷裂增加，并逐漸趨于平衡，當(dāng)Al組分為0.15%時(shí)，鋁合金的綜合性能較好，分別達(dá)到Rm=757MPa,Rpoz=382MPa,d=42%

,Z=49%.

(2)鋁合金的使用性能對(duì)熱處理回火溫度和回火時(shí)間比較敏感，為了獲得優(yōu)異的綜合使用性能，好分別設(shè)置在1010℃和10min之間，此時(shí)，“x=233J/cm，鏡面抗拉強(qiáng)度保證207.2HV。

— 材料說(shuō)明 —

該合金是早期發(fā)展的80Ni-20Cr固溶強(qiáng)化型高溫合金，化學(xué)成份簡(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。因此，康晟建議此合金用于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。

— 熔煉工藝 —

電弧熔煉或電弧爐熔煉+電渣重熔或真空電弧重熔，非真空感應(yīng)爐+電渣重熔或真空電弧重熔或真空雙聯(lián)工藝。

— 鍛造工藝 —

Nimonic 75A合金開(kāi)坯裝爐溫度不高于800℃，加熱溫度為1180~1200℃，終鍛溫度不低于900℃，一次加熱的變形程度為50%，板材熱軋加熱溫度為1160~1180℃，冷軋壓下率為30%左右。

— 零件熱處理工藝 —

航空工廠零件的中間熱處理和終熱處理制度為固溶1000℃，保溫5~10min，空冷或水冷。如需零件具有高的熱強(qiáng)性，可將終固溶處理溫度提高到1150℃。