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GH2132高温合金、合金元素、可锻性能,

2023-08-30 08:59 作者:霆钢金属集团有限公司  | 我要投稿

GH2132合金是Fe-25Ni-15Cr基高温合金,加入钼、钛、铝、钒及微量硼综合强化。在650℃以下具有高的屈服强度和持久、蠕变强度,并且具有较好的加工塑性和满意的焊接性能。适合制造在650℃以下长期工作的航空发动机高温承力部件,如涡轮盘、压气机盘、转子叶片和紧固件等。该合金可以生产各种形状变形产品,如:盘件、锻件、板、棒、丝和环形件等。

采用 Thermo-Calc 软件对 GH2132 合金中析出的平衡相进行热力学模拟, 以及电子显微镜观察热处理前后合金中微观形貌以及相。 结果表明, 热处理过程中时效温度对合金中 γ'相的析出及分布具有重要影响, 固溶处理可以调整合金的晶粒尺寸。 随时效温度升高, 合金中主要强化相 γ'相尺寸及数量均增加, 从而增加了合金的抗拉强度和屈服强度。

化学成分

C ≤0.08

Cr 13.5~16.0

Ni 24.0~27.0

Mo 1.00~1.50

Ti 1.90~2.30

Fe 余


V 0.10~0.50

B 0.001~0.010

Mn 1.00~2.00

Al ≤0.35

Si ≤1.00

P ≤0.030

S ≤0.020

GH2132 合金是以 15Cr-25Ni-Fe 为基体, 以金属间化合物 γ'相(Ni 3 AlTi) 为强化相的新型低膨胀高温合金, 具有良好的热硬性, 可用于航空发动机的压力盘、涡轮盘、叶片、承力环、机匣、紧固件和板材焊接承力件等。 GH2132 的主要强化相是弥散分布的 γ'相,因此热 处 理工 艺 对合 金 的 力 学 性 能 具 有 重 要 影 响。

金相组织结构

合金在标准热处理状态下,在γ基体上有球状均匀弥散的NI3(Ti,Al)型γ'相以及TiN,TiC,晶界有微量的M3B2,晶界附近可能有少量η相和L相。

在 GH2132 合金叶片的生产实践中, 发现采用标准双时效制度(900℃ ×2h,油冷; 时效:705 ℃ ×16 h,空冷;650 ℃ × 16 h,空冷) 对锻件进行热处理, 出现多批次零件一次热处理后屈服强度不合格的现象。通过改进合金的锻造工艺和控制合金中 Cr, Ti 元素的含量, 可以有效提高合金的屈服强度 。然而也有研究表明屈服强度不合格现象与热处理过程中 γ'相的析出情况有关,与原材料关系不大。为解决这一问题,一般采用改善热处理工艺的方式来提高合金的屈服强度 。

工艺性能要求

1、该合金具有良好的可锻性能,锻造加热温度1140℃,终锻900℃。

2、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。

3、合金具有满意的焊接性能。合金于固溶状态进行焊接,焊后进行时效处理。

为节约成本, 提高成品率, 需研究热处理制度对 GH2132 合金组织转变和性能影响, 进而提出改进方案。 本文系统研究了不同热处理制度对合金组织和性能的影响, 明确热处理制度与合金力学性能之间的关系。

密度

ρ=7.93g/cm3







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