gh3625 GH625鎳基高溫合金耐溫耐蝕參數(shù)

時間：2022/4/14閱讀：427

GH3625是以鉬、鈮為主要強化元素的固溶強化型鎳基變形高溫合金，具有優(yōu)良的耐腐蝕和搞氧化性能，從低溫到980℃均具有良好的拉伸性能和疲勞性能，并且耐鹽霧氣氛下的應(yīng)力腐蝕。因此，可廣泛用于制造航空發(fā)動機零部件、宇航結(jié)構(gòu)部件和化工設(shè)備。合金的加工和焊接性能良好。

GH3625對應(yīng)牌號大全

中國牌號：GH3625/GH625

美國牌號：Inconel625/UNS NO6625

法國牌號：NC22DNb

德國牌號：W.Nr.2.4856

GH3625化學(xué)成分：

C≤	Si≤	Mn≤	P≤	S≤	Cr≥	Ni≥	Mo≥	Cu≤
0.10	0.50	0.50	0.015	0.015	20.0-2300	余量	8.0-10.0	0.07
其他	N≤	Al≤	Ti≤	Fe≤	Co≤	V≤	W≤	Nb≤
-	0.40	0.40	5.00	1.00	-	-	-

GH3625熱處理制度

材：950～1030℃，空冷或水冷；或1090～1200℃，空冷或水冷固溶處理。板材：950～1030℃，空冷；或1090～1200℃，空冷。管材：推薦退火溫度：960～1030℃，空冷或水冷。

GH3625品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)

可供應(yīng)d25～80mm的棒材和δ0.8～10.5mm的板材，也可供應(yīng)d6～40mm的無縫（焊）管。棒材不經(jīng)熱處理但以車光或磨光狀態(tài)交貨；板材經(jīng)固溶、精整后供應(yīng)；管材經(jīng)固溶、酸洗（或光亮退火）后供貨。

GH3625熔煉與鑄造工藝

合金采用真空感應(yīng)爐熔煉加電渣重熔或真空感應(yīng)爐加真空電弧重熔工藝生產(chǎn)。

GH3625應(yīng)用概況與特殊要求

該合金用于制造發(fā)動機機匣、導(dǎo)向葉片[1]、安裝邊和筒體、燃油總管等零部件，已通過實際應(yīng)用考核，高使用溫度為950℃；合金在550～700℃長期使用后有一定的時效硬化現(xiàn)象，導(dǎo)致合金塑性有一些下降。

GH3625物理及化學(xué)性能：

1、 GH3625熱性能：

(1)、GH3625熔化溫度范圍： 1290～1350℃[1]。

(2)、GH3625熱導(dǎo)率：見圖2-1。

(3)、GH3625比熱容見圖2-2。

(4)、 GH3625線膨脹系數(shù) 見圖2-3。

2、GH3625密度： ρ=8.44g/cm3。

3、GH3625電性能：合金電阻率見圖2-4。

4、GH3625磁性能：合金無磁性。

5、GH3625化學(xué)性能：

(1)、GH3625抗氧化性能合金具有優(yōu)良的抗高溫氧化性能，高溫下在空氣介質(zhì)中循環(huán)氧化后合金的重量變化見表2-1。

表2-1[1]

循環(huán)氧化時間/h	100	200	300	400	500	600	700
重量變化/%	980℃	＋0.086	＋0.065	＋0.065	＋0.048	＋0.021	-	＋0.030
1095℃	－0.182	－1.086	－3.335	－5.399	－6.566	－10.066	-

注：循環(huán)氧化加熱15min，冷卻5min為一循環(huán)。(2)、GH3625抗腐蝕性能合金具有良好的耐海水腐蝕性能，見表2-2。合金還耐各種鹽類溶液的腐蝕。此外，還有良好的耐硝酸及磷酸腐蝕的能力，對加熱至沸點以下的鹽酸和低濃度的硫酸腐蝕也有相當(dāng)?shù)目沽Α?/div>

試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度	試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度
在靜止海水中	在流動海水中(0.61m/s)
180	光滑的帶縫隙的	0.05 0.05	無無	180	光滑的帶縫隙的	0.04 0.05	無無
365	光滑的帶縫隙的	0.02 0.04	無無	365	光滑的帶縫隙的	0.01 0.02	無無

試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度	試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度
在靜止海水中	在流動海水中(0.61m/s)
180	光滑的帶縫隙的	0.05 0.05	無無	180	光滑的帶縫隙的	0.04 0.05	無無
365	光滑的帶縫隙的	0.02 0.04	無無	365	光滑的帶縫隙的	0.01 0.02	無無

試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度	試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度
在靜止海水中	在流動海水中(0.61m/s)
180	光滑的帶縫隙的	0.05 0.05	無無	180	光滑的帶縫隙的	0.04 0.05	無無
365	光滑的帶縫隙的	0.02 0.04	無無	365	光滑的帶縫隙的	0.01 0.02	無無

試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度	試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度
在靜止海水中	在流動海水中(0.61m/s)
180	光滑的帶縫隙的	0.05 0.05	無無	180	光滑的帶縫隙的	0.04 0.05	無無
365	光滑的帶縫隙的	0.02 0.04	無無	365	光滑的帶縫隙的	0.01 0.02	無無

試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度	試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度
在靜止海水中	在流動海水中(0.61m/s)
180	光滑的帶縫隙的	0.05 0.05	無無	180	光滑的帶縫隙的	0.04 0.05	無無
365	光滑的帶縫隙的	0.02 0.04	無無	365	光滑的帶縫隙的	0.01 0.02	無無

試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度	試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度
在靜止海水中	在流動海水中(0.61m/s)
180	光滑的帶縫隙的	0.05 0.05	無無	180	光滑的帶縫隙的	0.04 0.05	無無
365	光滑的帶縫隙的	0.02 0.04	無無	365	光滑的帶縫隙的	0.01 0.02	無無

試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度	試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度
在靜止海水中	在流動海水中(0.61m/s)
180	光滑的帶縫隙的	0.05 0.05	無無	180	光滑的帶縫隙的	0.04 0.05	無無
365	光滑的帶縫隙的	0.02 0.04	無無	365	光滑的帶縫隙的	0.01 0.02	無無

試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度	試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度
在靜止海水中	在流動海水中(0.61m/s)
180	光滑的帶縫隙的	0.05 0.05	無無	180	光滑的帶縫隙的	0.04 0.05	無無
365	光滑的帶縫隙的	0.02 0.04	無無	365	光滑的帶縫隙的	0.01 0.02	無無

試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度	試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度
在靜止海水中	在流動海水中(0.61m/s)
180	光滑的帶縫隙的	0.05 0.05	無無	180	光滑的帶縫隙的	0.04 0.05	無無
365	光滑的帶縫隙的	0.02 0.04	無無	365	光滑的帶縫隙的	0.01 0.02	無無

試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度	試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度
在靜止海水中	在流動海水中(0.61m/s)
180	光滑的帶縫隙的	0.05 0.05	無無	180	光滑的帶縫隙的	0.04 0.05	無無
365	光滑的帶縫隙的	0.02 0.04	無無	365	光滑的帶縫隙的	0.01 0.02	無無

試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度	試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度
在靜止海水中	在流動海水中(0.61m/s)
180	光滑的帶縫隙的	0.05 0.05	無無	180	光滑的帶縫隙的	0.04 0.05	無無
365	光滑的帶縫隙的	0.02 0.04	無無	365	光滑的帶縫隙的	0.01 0.02	無無

試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度	試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度
在靜止海水中	在流動海水中(0.61m/s)
180	光滑的帶縫隙的	0.05 0.05	無無	180	光滑的帶縫隙的	0.04 0.05	無無
365	光滑的帶縫隙的	0.02 0.04	無無	365	光滑的帶縫隙的	0.01 0.02	無無

試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度	試驗天數(shù)	試樣類型	重量損失/g	局部腐蝕程度
在靜止海水中	在流動海水中(0.61m/s)
180	光滑的帶縫隙的	0.05 0.05	無無	180	光滑的帶縫隙的	0.04 0.05	無無
365	光滑的帶縫隙的	0.02 0.04	無無	365	光滑的帶縫隙的	0.01 0.02	無無

注：光滑試樣是指6.4mm×100mm×300mm焊有圓形焊縫的平板試樣，焊前在980℃退火。帶縫隙的試樣是指用32mm的纖維墊圈以螺栓固定在板面中心。

GH3625力學(xué)性能：

GH3625技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能：見表3-1。

品種	拉伸性能	持久性能	硬度
θ/℃	σb/MPa	σP0.2/MPa	δ5/%	θ/℃	σ/MPa	t/h	δ5/%
不小于	不小于
棒材①	20	830	410	30	815	114	23	15	HB≤290
板材②	20	830	410	30	815	114	23	15	HV≤305
棒材	20	830	410	30	Q/3B 4078-1992	-
板材	20	825	415	30	Q/3B 4077-1992	-
管材	20	825	415	35	Q/3B 4080-1992	HRC≤25

① 標(biāo)準(zhǔn)Z9-0105-1990。 ②標(biāo)準(zhǔn)Z9-0104-1990和GJB 3317-1998。

GH3625組織結(jié)構(gòu)：

1、GH3625相變溫度：

2、GH3625時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線：

3、GH3625合金組織結(jié)構(gòu)：合金在固溶狀態(tài)的組織為奧氏體基體和少量的TiN、NbC、和M6C相，經(jīng)650～900℃長期時效后，所析出的相為γ"、δ、M23C6和M6C。在650～700℃長期時效后主要析出γ"，使合金室溫、高溫強度明顯提高，塑性有所下降，但仍保持較高水平；780～850℃時效后主要析出δ相，雖然強度有所提高，但合金塑性下降較多。900℃時效后只有少量的析出相，因此力學(xué)性能與固溶狀態(tài)相近。δ相為正交結(jié)構(gòu)片狀Ni3Nb，并以針狀魏氏體組織存在[1,7]。

GH3625工藝性能與要求

1、GH3625成形性能：合金的冷熱成形性能良好。鋼錠鍛造加熱溫度為1120℃，開鍛溫度不低于1030℃，停鍛溫度不低于930℃；模鍛時，變形量應(yīng)不小于15%～20%。軋制加熱溫度為1120～1160℃，開軋溫度不低于1050℃，停軋溫度不低于930℃，薄板冷軋半成品變形量為25%～30%，成品變形量不小于30%。中間及成品淬火溫度為1100℃±10℃[1,8]。

2、GH3625焊接性能：合金焊接性能良好，可在保護氣氛下用鎢極或本合金作添料進行氬弧焊接，也可用釬焊連接及電阻縫焊。

3、GH3625零件熱處理工藝：消除應(yīng)力：900℃；退火：930～1040℃，1h；固溶處理：1090～1200℃，空冷或水冷。當(dāng)合金在不高于650℃工作時，可根據(jù)要求采用熱軋、冷軋或退火狀態(tài)的材料。當(dāng)工作溫度在650℃以上時，對要求具有較好的疲勞性能和抗拉強度的零部件可采用退火工藝，對要求具有較好蠕變和持久性能的零件可采用固溶處理。

4、GH3625表面處理工藝：除去合金表面氧化皮時先堿洗，再在硝酸-氫氟酸-水溶液中酸洗。

5、GH3625切削加工與磨削性能：應(yīng)采用硬質(zhì)合金或高速鋼刀具。所用切削工具應(yīng)具有正前角。高速切削加工時推薦用水基冷卻液，低速切削加工時推薦用較粘稠的冷卻液。

GH3625品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)

1、品種分類：GH3625無縫管、GH3625鋼板、GH3625圓鋼、GH3625鍛件、GH3625法蘭、GH3625圓環(huán)、GH3625焊管、GH3625鋼帶、GH3625絲材及GH3625配套焊材。

2、交貨狀態(tài)：無縫管：固溶+酸白，長度可定尺；板材：固溶、酸洗、切邊；焊管：固溶酸白+RT%探傷，鍛件：退火+車光；棒材以鍛軋狀態(tài)、表面磨光或車光；帶材經(jīng)冷軋、固溶軟態(tài)、去氧化皮交貨；絲材以固溶酸洗盤狀或直條狀、固溶直條細磨光狀態(tài)交貨。

特點及主要用途：

具備較好的抗氧化性和抗腐蝕性能，在900℃下列有適中到的長久和應(yīng)力松弛抗壓強度，冷、熱處理成型性和電焊焊接特性優(yōu)良。適用生產(chǎn)制造飛機發(fā)動機的發(fā)動機燃燒室部件和其它高溫部件，900℃下列長期性應(yīng)用，短時間操作溫度做到1080℃。在600～1200℃高溫下會承擔(dān)一定內(nèi)應(yīng)力并具備抗氧化性或耐腐蝕功能的合金。按基材原素關(guān)鍵可分成鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金。按制取加工工藝可分成形變高溫合金、鑄造高溫合金和粉末狀冶金高溫合金。按加強方法有固溶強化型、沉積加強型、金屬氧化物彌漫加強型和化學(xué)纖維加強型等(見金屬材料的加強)。高溫合金適用于生產(chǎn)制造航空公司、艦船和工業(yè)級氣輪機的渦輪葉片、導(dǎo)向性葉面、渦輪增壓盤、髙壓壓氣機盤和發(fā)動機燃燒室等高溫部件；還用以生產(chǎn)制造航空航天四軸飛行器、沖壓發(fā)動機、原子爐、石油化工設(shè)備及其煤的轉(zhuǎn)換等電力能源變換設(shè)備。

金相組織構(gòu)造：

該合金在熱處理回火情況的機構(gòu)為馬氏體基材，也有小量的TiN和M6C型滲碳體。

合金特點：

易工藝性能

在900℃時具備適中的長久和抗應(yīng)力松弛抗壓強度

具備優(yōu)抗氧化，耐蝕性

適合于900℃下列長期性采用的飛機發(fā)動機發(fā)動機燃燒室和加力燃燒室零部件

優(yōu)的激光焊接特性和冷、熱處理成型性

機械性能：

相對密度：ρ=8.3g/cm3

融化溫度：1260~1355℃

開展了大量有關(guān)TMW合金強化機理及組織穩(wěn)定性的研究工作，發(fā)現(xiàn)新型變形高溫合金中Co含量較高(質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%)時，合金的層錯能較低，在蠕變過程中易形成微孿晶，由于孿晶界對位錯的阻礙而起到強化作用，從而提高了合金的蠕變壽命。因此，本文作者通過不同變形量的室溫壓縮試驗及微觀組織分析等手段，研究了GH3625合金的加工硬化行為、退火軟化行為及其組織特征，分析層錯能對塑性變形機制的影響，討論塑性變形和退火軟化過程中位錯密度變化規(guī)律與力學(xué)性能的關(guān)系，并對GH3625合金管材在塑性變形和退火過程中的孿晶形貌和長大機制進行了研究，為提高GH3625合金管材的組織穩(wěn)定性及使用可靠性提供理論指導(dǎo)。

3)GH3625合金管材在冷變形和退火過程中出現(xiàn)了不同形態(tài)的孿晶，可分為中止型孿晶和穿晶型孿晶，前者的形成機理是不全位錯按極軸運動的結(jié)果，后者形成的本質(zhì)是層錯。