GH605钴基高温合金材料介绍

2023-05-31 15:50 作者:林春治 0人读过 | 我要投稿

GH605概述

GH605是以20Cr和15W固溶强化的钴基高温合金，在815℃以下具有中等的持久和蠕变强度，在1090℃以下具有优良的抗氧化性能，同时具有满意的成形、焊接等工艺性能。适用于制造航空发动机燃烧室和导向叶片等要求中等强度和优良的高温抗氧化性能的热端髙温零部件。也可在航天发动机和航天飞机上使用。可生产供应各种变形产品，如薄板、中板、带材、棒材、锻件、丝材以及精密铸件。

GH605技术标准

WS9 7053—1996 《GH605合金热轧板材、冷轧薄板和带材》

Q/5B 4021—1992 《GH605合金环形锻件技术条件》

Q/5B 4031—1992 《GH605合金棒材》

Q/5B 4032—1992 《GH605合金带材》

Q/5E 4033—1992 《GH605合金带材（硬态）》

Q/5B 4059—1992 《GH605高温合金冷拉焊丝》

GH605化学成分

GH605热处理制度

板材、带材：1175-1230℃，快速冷却；环形件：1175-1230℃，保温不少于15min，水冷或快速空冷；棒材（机加工用）：1175-1230℃，快速冷却。

GH605品种规格与供应状态

供应δ≤14mm的热轧中板、δ≤4mm的冷轧板材、δ0.5-0.80mm的冷轧带材、δ0.20-0.80mm的冷硬带材、δ0.2-10.0mm的焊丝、δ≤300mm的棒材和各种直径及壁厚的环形件。中板和薄板经固溶、碱酸洗、切边后供应；带材经固溶、碱酸洗、切边后成卷供应；冷硬带材经固溶、冷轧、退火、抛光和切边后供应；焊丝以硬态、半硬态、固溶加酸洗、光亮固溶处理状态成盘交货，也可以直条交货；环形件经固溶处理加粗加工或除氧化皮后供应；机加工用棒材经退火后酸洗或磨光后供应，热加工用槔材可经退火并磨光后交货。

GH605熔炼与铸造工艺

合金采用电弧炉或非真空感应炉熔炼后再经电渣重熔，或采用真空感应熔炼加电渣重熔。

GH605应用概况与特殊要求

主要在引进机种上使用，用于制造导向叶片、涡轮外环、外壁、涡流器、封严片等高温零部件。该合金对硅含量很敏感，硅可促使合金在760-925℃之间暴露时形成Co2W型L相，从而使合金的室温塑性下降，因此合金中的硅含量应控制小于0.4%。

GH605抗氧化性能

合金适合在喷气发动机和燃气涡轮的环境中工作，在间断式条件下工作时抗氧化和碳化的最低温度为870℃，在空气条件下连续工作时可耐1090℃的高温。合金也可在海洋气氛中工作。

GH605工艺性能与要求

（1）成形性能

合金具有满意的冷热成形性能。热加工温度范围为1200-980℃，锻造温度应足够高以减少晶界碳化物，也应足眵低以控制晶粒度，适宜的锻造温度约为1170℃。锻造时应注意防止角裂。加热炉气氛应为中性或弱氧化性。加热保温时间约每25mm厚度1h，锻造后可以任意速度冷却。合金固溶状态可进行各种冷成形工序，但要求采用功率较大的成形设备。由于合金冷作硬化速率较大，冷成形时需进行多次中间退火，在板材和其他产品成形时，在230 ℃进行加热是有益的。

（2）焊接性能

合金可用熔焊、电阻焊和钎焊等方法进行连接。熔焊时可釆用手工或自动的惰性气体保护电弧焊，采用较小的能量输入，以钨极或HGH605焊丝作电极。不推荐采用埋弧焊，以免引起大晶粒和脆化。应在固溶状态而不在冷加工状态进行熔焊。焊后需进行快速冷却，最好进行焊后退火，以消除在760-980℃可能产生的任何脆化。

（3）零件热处理工艺

锻棒和锻件：1230℃，水冷；

中板：1200℃，水冷；

薄板和带材：1175-1200℃，水冷或快速空冷。

保温时间约为每25mm厚1h，但至少为15mm。

铆钉应在1160-1190℃固溶处理10-20mm，随后水冷或快速冷却。

固溶处理的材料冷加工后可在480-650℃时效4-16h（最好在600℃时效4h），可提高980℃以下的持久蠕变强度。适宜的冷加工量为15%-45%。

（4）表面处理工艺

固溶处理时生成的表面氧化皮可用吹砂或碱酸洗方法清除。碱酸洗工艺如下：（1）浸入370℃的氢氧化物溶液中15min；（2）浸入60-70℃的8%-12%的硫酸中10-15min；（3）浸入温度为50-70℃的12%-15%的硝酸+ 1%-3%氢氟酸的混合溶液中15min。每次工序后应在水中冲洗干净。

（5）切削加工与磨削性能