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GH1035合金原在抚顺钢厂定点生产

2023-08-14 08:53 作者:上海钢泽合金集团  | 我要投稿

GH1035是一种钼基高温合金,也被称为Molybdenum Alloy 1035。下面是GH1035高温合金的材质简介及应用特征:

GH1035合金原在抚顺钢厂定点生产,后来由于种种原因转入长特三厂生产,由于可供参考的资料不多,长持三厂现行的该合金的生产工艺基本上是照搬抚顺钢厂的工艺。由于长持三厂的生产设备等实际情况与抚顺钢厂不尽相同,故长特三厂试制该合金以来,合会虽然在生产工序中(不论是锻造还是轧制)表现出了良好的工艺加工性能,没有出现表裂及内裂、低倍组织致密,但在成品性能检验中却长期存在高温拉伸塑性偏低的问题,使厂家蒙受了巨大的经济损失。为此,专题人员对此进行了大量的研究工作。川投长特三厂近几年生产的GHI035合金的化学成分如表3,检验的性能(700℃拉伸及晶粒度)如表4。

GH1035这种高温合金在其混合物中使用钼,使其具有抗点蚀和缝隙腐蚀性,该合金还可以防止氯化离子应力腐蚀开裂和在还原环境中的抗性。GH1035:GH1035合金主要成分为约0.32-0.40%的碳(C)、0.17-0.37%的硅(Si)、0.6-0.9%的锰(Mn)、0.035%以下的磷(P)和硫(S)、0.3-0.6%的铬(Cr)等。GH1035的特点是在一系列介质上具有出色的耐腐蚀性,尽管它在中等高温下效果最好。

GH1035非常适合石油和天然气开采、热处理、石化加工和海洋项目等应用。GH1035高温合金最高耐高温温度可达约1100°C,硬度为约240HB。GH1035的因瓦效应,源自其磁致伸缩效应,该合金在自发磁化至饱和的过程中,体积要发生明显的膨胀,其磁致伸缩系数为异常高的正值。

流行的GH1035经常因其出色的耐腐蚀性而被选中,这种材料是镍、铬、钼和铌的高质量混合物,由于其耐腐蚀性,它用于收集酸性气体和海水热交换器的管道。GH1035高温合金在室温至1000°C之间的热膨胀系数为14.4×10^-6/°C。近年来研制的高Ni含量的GH1035具有高温强度,它将广泛作为低温超导材料、高耐蚀性和无磁性材料应用,并且由于合金C-276含钼,因此这种合金更耐氯化物引起的点蚀和缝隙腐蚀

总之,GH1035的配方可以承受极端的还原条件,例如盐酸、氢溴酸和硫酸的环境。GH1035的耐温能力比第2代单晶合金CMSX -4(最高使用温度约(1163°C)的大约高30°C,其使用温度可达1204°C左右,同时,还具有十分明显的蠕变强度优势。

材质简介:

  • 主要成分:GH1035合金的主要成分包括钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铬(Cr)、硅(Si)和锰(Mn)等。具体成分可能会有所不同,具体取决于制造商和产品规格。

  • 高温特性:GH1035合金具有优异的高温稳定性和耐腐蚀性能,可在高温、高压和腐蚀环境下保持其力学性能和化学稳定性。

应用特征:

  1. 高温应用:GH1035合金主要用于高温环境下的应用,如石油化工、航空航天、船舶制造、核能等领域。它具有出色的高温强度和耐腐蚀性能,适用于承受高温和强腐蚀介质的部件制造。

  2. 耐腐蚀性:GH1035合金具有优异的耐腐蚀性能,对于许多酸性介质、碱性介质和氯化物介质具有良好的抗腐蚀性。这使得它在化工和石油行业的腐蚀环境中得到广泛应用。

  3. 机械性能:GH1035合金在高温条件下具有良好的机械性能,包括抗拉强度、屈服强度和硬度等。它能够在高温环境下承受较大的载荷和应力。

  4. 抗氧化性:GH1035合金具有优异的抗氧化性能,能够在高温下抵御氧化和热腐蚀的影响,提供长期的使用寿命和可靠性。

需要注意的是,GH1035合金的具体特性和应用范围可能会因制造商和产品规格的不同而有所差异。在具体应用中,建议参考供应商提供的技术规格和数据表

影咱高温合金拉伸塑性的因素很多,主要有化学成分、气体含量、晶粒度、金相组织等。

3.1 化学成分的影响

合金的化学成分是决定其性能的主要因素,GH1035合金技术条件规定Nb和Ti任选其一加入(表1)。众所周知,加入Nb能细化晶粒,对合金的强度和塑性都能提高。但是由于历史原因及我国资源限制,我国一直在GH1035合金中加Ti而不加Nb。

从长特矛叛近几年冶炼的CH⁰35合金化学成分、检验的高温拉伸性能结果(分别见表3、表4)来看:只要工艺合适,在GHI035合金加Ti还是能满足技术条件要求的。考虑到经济效益的原因,我们还是选择了加Ti。

通过对比表3、表4发现:381—511、391一1360、301—911三个炉号成分区别不大、但是检验结果却相差很大。这说明长持三厂GH1035合金高温拉伸塑性不合不是化学成分控制不当引起的,长特三厂控制的化学成分是合适的。

3.2 脱氧制度的影响

有关资料表明,当合金中[0]较高时,容易形成氧化物等夹杂物,降低合金的纯洁度。这些夹杂物往往都是裂纹产生和扩展的有利位置,严重降低合金塑性。所以在合金的冶炼过程中,加强脱氧有利于提高合金的塑性。近几年我厂冶炼GHI035合金脱氧制度如表。

在锻造圆饼上切取试样坯料,按上述试验设计热处理后,加工成各种试样,测试室温拉伸、冲击、硬度及在700℃下,应力为196 MPa和235 MPa时的持久寿命。对所得结果进行直观分析,并根据分析结果做重复试验。同时,对不同热处理状态的试样用金相显微镜、透射电镜、扫描电镜和化学相分析法进行组织的综合分析。

三、试验结果及分析

3.1 热处理制度与性能的关系

3.1.1.直观分析

合金的热处理制度及其相应的力学性能试验结果表明,不论采用哪种热处理制度,合金的冲击韧性都在100J/cm²以上,持久寿命都远大于技术条件的要求。因此,拉伸性能特别是屈服强度(σg)和伸长率(δ)就成为我们进行分析研究的主要指标。

各种因素相应水平的综合平均值的计算结果(图1)表明:

随着固溶热处理温度的上升,合金的拉伸强度(o)及屈服强度有所下降,但幅度不大。1080℃固溶热处理合金的塑性时处于较高水平。而1120℃固溶热处理合金强度及塑性都处于较低值。可见适当降低固溶化温度是有利的。

固溶时间对合金性能影响不大。固溶处理后水冷比空冷有更高的强度和塑性。

随着时效温度上升,合金的a不断下降,在温度高于760℃后,σ及σ,下降速度明显增加。合金的塑性随温度升高,开始下降,720℃时处于最低水平,然后上升。800℃时有最高塑性,但σ,已经达不到技术条件规定要求。

延长时效时间,塑性稍有上升,但幅度很小。

根据极差计算结果(表3)得到各参数对主要指标影响的主次顺序是:

对0₁和0,时效温度>固溶热处理后的冷却速度>固溶化温度>固溶化时间>时效时间

对δ,时效温度>固溶化温度>时效时间,固溶热处理后的冷却速度>固溶时间对,时效温度>固溶化温度>时效时间>固溶处理后的冷却速度>固溶化时间


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