国标高温合金:GH3039,GH4145(Inconel X-750,UNS N07750),
GH4169(Inconel718)技术
规范
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、物理性能与焊接工艺
作者:胡贞飞 资料参考:www.nmc-cn.com
一、GH3039 技术规范
GH3039 是固溶强化型镍基高温合金
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。
GH3039 应用领域
• 航空发动机燃烧室、加力燃烧室部件
• 高温结构件
• 火焰筒
GH3039 品种规格
板材、棒材、带材、管材和锻件
GH3039 技术
标准
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棒材 GJB 3165-98
GJB 1952-94 板材 GJB 3317-98
GB/T 15062-94 管材 GJB 2297-95
带材 GJB 3318-98
GH3039 空气介质中氧化速率
θ/℃ 氧化速率
/(g/m2·h)
900 0.074
1000 0.251
1100 0.535
1200 1.061
GH3039 高温氧化曲线
GH3039化学成分
Typical values(Weight %)
C
M
n
Fe P S
Cr
N
i
Mo Ti Nb
≤
19.0-22
.0
余 1.8-2.3
0.35-0.
75
0.9-1
.3
0.0
8
0.7
1.
5
0.0
3
0.0
2
GH3039 力学性能
室温 800℃
规格
σb/MPa δБ /% W / % σb/MPa δБ/%
W
/%
棒材 735 40 - 245 40 40
热轧板 735 40 45 245 40 50
冷轧板 735 40 - 245 40 -
/带
管材 635 350 - - - -
GH3039 物理性能
密 度:8.3 g/m3
室温电阻率ρ=1.18×10-6Ω·m
磁性能:无
GH3039 焊接性能
可用氩弧焊、点焊或缝焊等方法焊接,其焊接性能优良,氩弧焊
裂纹倾向性小
GH3039 零件热处理工艺
1. 零件的中间固溶热处理温度为 1050℃,空冷;
2. 燃烧室零件的最终热处理温度为 1080℃,空冷。
3. 要求持久性能较高的零件,固溶温度可提高至 1170℃;
4. 零件在固溶热处理时的保温时间可根据厚度选择 5~20min。
GH3039 零件处理后建议
零件热处理后的表面氧化皮,可用吹砂或酸洗方法清除
GH3039 在高温下零部件保护
零件热处理后的表面氧化皮,可用吹砂或酸洗方法
二、GH4145 规范
资料参考:www.nmc-cn.com
GH4145 是时效强化的耐高温、耐腐蚀镍铬合金
在 980℃以下具有良好的耐腐蚀和抗氧化性能,800℃以下
具有较高的强度,540℃以下具有较好的耐松弛性能,同时还具
有良好的成形性能和焊接性能,在低温环境中有优异的机械性
能。
GH4145 相近牌号
美国: Inconel X-750,UNS N07750
德国: W.Nr.2.4669
法国: NC15TNbA
GH4145 应用领域
• 航空发动机的环形件、结构件和螺栓等
• 核反应堆
• 气轮机涡轮叶片、砂轮
• 要求耐松驰的平面弹簧和螺旋弹簧
• 传感器
• 热空气管道系统
• 压力容器
• 飞机结构件
GH4145 品种规格
板、带、棒、环锻件、丝、管、螺栓、弹簧、紧固件
GH4145 技术标准
锻件:GB/T14997 GB/T14998
棒材:GB/T14994 GB/T1493 HB6702
板/带:GB/T14995 GB/T14996
丝:GB/T5249 GJB2612
管:GB/T15062
GH4145 物理数据
温度
℃
热导
率
W/mk
线膨胀系数
10-6/K
50 14.7
100 15.9
200 13.1
300 20.1 13.5
400 23.4 14.1
500 25.1 14.4
600 15.0
700 31.5 15.6
800 16.2
900 37.3
GH4145化学成分 资料参考:www.nmc-cn.com
Typical values(Weight %)
C Mn P S
Cr
Ni+C
o
Al Ti
≤
Fe
14.0 ≥ 0.40-1.0 2.25-2.7 0.0 1.0 0.01 0.0 5.0
-
17.0
70.0 0 5 8 0 5 1 -
9.0
GH4145 力学性能(室温) 资料参考:www.nmc-cn.com
品种 σЬ/MPa
σ
0..2 /MPa
δ5 (%)
带材 ≤930 - ≥18
板材 ≤930 ≤515 ≥30
管材 ≤965 ≤550 ≥35
GH4145 物理性能
密 度:8.3 g/cm3
溶 点:1395-1425 ℃
电阻率ρ=1.22×10-6Ω·m
GH4145 成形性能
1.热加工温度范围 980-1200℃,冷却方式可以是水淬或快速空
冷;
2.钢锭开坯锻造,其加热温度可在 1200℃,为了使最终锻件或
棒材获得良好的组织和性能,随后的锻造加热温度应在相应较
低的温度下进行。终锻温度应不低于 950℃。该合金在剧烈成
形工序后应进行固溶处理。
GH4145 焊接工艺 资料参考:www.nmc-cn.com
1.合金具有较好的焊接性能,可进行各种焊接。但对大截面的零
件较难进行熔焊,而对小截面零件和薄板焊接性能较好。
2.焊接必须在退火或固溶处理后进行,焊后应进行消除应力处
理,采用 980℃,保温 0.5h 或 900℃保温 2h。焊接组合件随
后进行时效处理,可获得近似完全热处理状态的强度。
GH4145 零件热处理工艺
1.零件的热处理应在无硫的中性或还原性气氛中进行,以免发生
硫化。
2.零件应避免在 870~650℃之间进行“热-冷”处理,对于大
截面的零件,为了防止裂纹,固溶处理后应在空气中冷却。
GH4145 切削加工和磨削性能
合金可以在各种状态下进行机械加工,退火或固溶状态下
三、GH4169 规范
资料参考:www.nmc-cn.com
GH4169 是沉淀强化的镍基高温高强合金
GH4169 在-253~700℃温度范围内具有良好的综合性能,
650℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位,并具有良好的抗
疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能,以及良好的加工性能、焊
接性能和长期组织稳定性,能够制造各种形状复杂的零部件,在
宇航、核能、石油工业中,在上述温度范围内获得了极为广泛的
应用。
该合金的另一特点是合金的组织对热加工工艺特别敏感,掌
握合金中相析出和溶解规律及组织与工艺、性能间的相互关系,
可针对不同的使用要求制定合理、可行的工艺规程,就能获得可
满足不同强度级别和使用要求的各种零件。
GH4169 相近牌号
美国: Inconel718
德国: W.Nr.2.4668
法国: Nc19FeNb
资料参考:www.nmc-cn.com
GH4169 应用领域
• 航空发动机中部件
• 核能工业各种弹性元件和格架
• 石油领域应用的零件
• 化工工业
• 核工程
GH4169 品种规格
棒材、板材、带材、环锻件、螺栓、弹簧等
GH4169 技术规范
锻件:GB/T14997 GB/T14998
棒材:GB/T14994 GB/T1492 HB6702
板/带:GB/T14995 GB/T14996
丝:GB/T5249 GJB2612
管:GB/T15062
GH4169 耐腐蚀性能 资料参考:www.nmc-cn.com
不管在高温还是低温环境,都具有极好的耐应力腐蚀开裂和点蚀
的能力,在高温下的抗氧化性尤其出色。
GH4169 物理性能
溶 点:1260-1340 ℃
密 度:8.2 g/cm3
硬 度:≥31(HBS)
磁 性:无
GH4169 加工
热加工
合适的热加工温度为 1120-900℃,冷却方式可以是水淬或其他快
速冷却方式,热加工后应及时退火以保证得到最佳的性能。热加
工时材料应加热到加工温度的上限,为了保证加工时的塑性,变
形量达到 20%时的终加工温度不应低于 960℃。
冷加工
冷加工应在固溶处理后进行,加工硬化率大于奥氏体不锈钢,因
此加工设备应作相应调整,并且在冷加工过程中应有中间退火过
程
GH4169 焊接工艺 资料参考:www.nmc-cn.com
合金具有满意的焊接性能,可用氩弧焊、电子束焊、缝焊、点焊
等方法进行焊接。
GH4169 零件热处理工艺 资料参考:www.nmc-cn.com
航空零件的热处理通常按标准热处理
制度
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和直接时效热处理制
度进行。