高温合金GH3030板材 锻制棒 无缝管上海商虎合金

GH3030 合金是早期发展的 80Ni-20Cr 固溶强化型 高温合金，该合金化学成分简单，在 800 ℃ 以下具有满 意的热强性和高塑性，并具有良好的抗氧化、热疲劳、冷 冲压和焊接工艺性能，因此在航空航天、舰船、石油化工 等领域得到了广泛的应用。产品涉及到丝材、带材、 棒材等多种规格。其中，丝材包括弹簧丝、焊丝、冷镦丝 3 种形式，棒材包括热轧(锻)棒、冷拉棒等。

同等化学成分范围下，不同应用领域对 GH3030 合金的性能要求差异较大，比如冷镦丝材要求抗拉强 度≤785 MPa，而冷拉丝材要求抗拉强度≥685 MPa。 为了适应这种多用途的特点，GH3030 标准规定的合 金成分范围较宽，如 C 含量仅规定了上限范围≤0.12%， 没有规定下限范围。在前期生产过程中发现，不同 C含量对合金性能有着显著的影响，通过控制 C 含量， 可以达到满足不同用途 GH3030 合金性能的要求。调 研资料发现，目前尚无有关 C 元素对 GH3030 合金性 能影响规律的系统深入研究报道。因此，有必要深入 研究 C 含量对 GH3030 合金组织与性能的影响规律， 优化合金成分，使不同用途的 GH3030 合金获得最佳 的综合性能，为实际试制生产提供技术指导。

试验材料与方法

为了研究碳含量对 GH3030 合金组织和性能的影 响，设计了碳含量分别为 0.016% 、0.054% 、0.071% 、 0.118% 和 0.140% (质量分数，下同)的 5 组不同的合 金。试验合金经真空感应炉(VIM)冶炼出铸锭，之后 热轧成 6.5 mm 合金棒。

在6.5 mm 合金棒上取若干试样，进行 980 ℃， 保温 20 min 水冷固溶热处理。将热轧态和固溶处理 后的试样横向打磨、抛光后，采用 HCl(10 mL) + H2O(10 mL) + CuSO4 (2 g)腐蚀剂进行腐蚀。用 Neophot- 21 型光学显微镜和 JSM-6510 型扫描电镜观察分析显 微组织变化规律。利用“网格法”统计了碳化物数量， 选取 5 张不同视场照片取其平均值。用 WDW300 型 电子式材料试验。

结论

1) GH3030 合金随着 C 含量的增加，碳化物数量 增多，合金晶粒尺寸减小，其中在 0． 016% ～ 0.071% 的 C 含量变化范围内，碳化物数量和晶粒尺寸变化趋势 最为明显。

2) 碳含量影响 GH3030 合金的力学性能。随着C 含量增加，经980 ℃ × 20 min 固溶处理的 GH3030 合 金的抗拉强度和规定塑性延伸强度均升高，伸长率和 断面收缩率均降低。合金在常温主要强化机制为细晶 强化和第二相强化。

3) 当 C 含量≥0.054% 时，GH3030合金的抗拉强度Ｒm≥685 MPa，伸长率 A≥30% ;在 C 含量≤0.12%范 围内，GH3030 合金的抗拉强度 Ｒm ≤785MPa，伸长率 A≥30%。可满足不同用途对GH3030 合金性能的要求。