详细说明
英国牌号:Nimonic93镍基高温合金
中国牌号:GH93
法国牌号:NCK2OTA
一、Nimonic93(GH93)概述:
Nimonic93是含有较高的钴和铬的沉淀硬化镍基合金,具有较高的强度和较好的组织稳定性,在815℃以下使用,综合性能良好。用于航空发动机的涡轮叶片,小型发动机涡轮盘和紧固件。该合金热加工塑性良好,可以供应板材、棒材和锻件。
1、Nimonic93材料牌号:Nimonic93。
2、Nimonic93相近牌号:GH93(中国),NCK2OTA(法国)。
3、Nimonic93材料的技术标准:
4、Nimonic93化学成分:见表1-1。
表1-1 %
C≤ | Si≤ | Mn≤ | P≤ | S≤ | Cr≥ | Ni≥ | Mo≥ | Cu≤ |
0.13 | 1.00 | 1.00 | 0.015 | 0.015 | 18.0-21.0 | 余量 | - | 0.20 |
其他 | N≤ | Al≤ | Ti≤ | Fe≤ | Co≤ | B≤ | Pb≤ | Nb≤ |
- | 1.0-2.0 | 2.0-3.0 | 1.00 | 15.0-21.0 | 0.02 | 0.0025 | - |
5、 Nimonic93热处理制度:1050~1080℃,8h,空冷+710℃±10℃,16h,空冷。
6、 Nimonic93品种规格与供应状态:可以供应d20~22mm热轧棒材,δ0.4~4mm板材,d120mm以下锻材和锻件,板材为固溶状态交货,其它品种均为锻态和轧制状态交货。
7、 Nimonic93熔炼与铸造工艺:真空感应熔炼+真空电弧或电渣重熔工艺。
8、 Nimonic93应用概况与特殊要求:该合金制造的航空发动机零部件,在英国及法国有所采用,国内用其制造自由涡轮、垫片、垫圈、锁片等。
二、Nimonic93物理及化学性能:
1、 Nimonic93热性能:
(1)、Nimonic93熔化温度范围:1360~1390℃。
(2)、Nimonic93热导率:见表2-1。
表2-1[1]
θ/℃ | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
λ/(W/(m·℃)) | 11.47 | 12.77 | 14.44 | 15.99 | 17.54 | 18.97 | 20.64 | 22.32 | 23.99 | 25.83 | 27.88 |
表2-2[1]
θ/℃ | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
c/(J/(kg.℃)) | 446 | 467 | 494 | 520 | 547 | 572 | 600 | 626 | 652 | 679 | 706 |
表2-3[2]
θ/℃ | 16~100 | 16~200 | 16~300 | 16~400 | 16~500 | 16~600 | 16~700 |
α/10-6℃-1 | 11.91 | 12.97 | 13.52 | 14.10 | 14.49 | 14.99 | 15.61 |
3、Nimonic93电性能
4、Nimonic93磁性能:合金无磁性。
5、Nimonic93化学性能
(1)、Nimonic93抗氧化性能:在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-4。
(2)、imonic93耐腐蚀性能:合金具有良好的耐热腐蚀能力。
表2-4[2]
θ/℃ | 700 | 800 | 900 |
氧化速率/(g/(m2·h)) | 0.0398 | 0.0236 | 0.1435 |
三、Nimonic93力学性能:
1、Nimonic93技术标准规定的性能:见表3-1。
2、Nimonic93室温拉伸性能生产检验数据统计处理结果:见表3-2。
表3-1:
品种 | 拉伸性能 | HBS | 持久性能 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||
不小于 | 不小于 | ||||||||
锻材 轧材 |
20 | 1080 | 685 | 20 | 290 |
700 815 |
588 294 |
30 30 |
5 7 |
表3-2:
品种 | 统计数 | σb/MPa | σP0.2/MPa | ||||
A | B | S | A | B | S | ||
锻材 轧材 |
100 100 |
1115 1140 |
1155 1185 |
1080 1080 |
700 725 |
740 765 |
685 685 |
四、Nimonic93组织结构:
1、Nimonic93相变温度:γ′相开始溶解温度为950℃。
2、Nimonic93时间-温度-组织转变曲线
3、Nimonic93合金组织结构:在奥氏体基体上析出γ′相,M23C6型碳化物呈链状分布在晶界,MC型碳化物主要以颗粒状分布于晶内,未发现M7C3型碳化物。
五、Nimonic93工艺性能与要求:
1、Nimonic93成形性能:该合金热加工塑性良好,在1050~1150℃温度范围内,允许镦粗变形量为80%而不开裂。锻造开坯加热温度1130~1150℃,终锻温度不低于950℃,轧制加热温度1150~1170℃,终轧温度不低于1000℃。
2、Nimonic93焊接性能:板材可采用氩弧焊联接,固溶状态焊接性尚好,焊后应消除应力并进行时效处理。
3、Nimonic93零件热处理工艺:涡轮盘坯料可以先经固溶处理,机加工后在氩气保护下进行时效处理,也可以用饼坯经完全热处理后进行机加工。坯料单层平放在热处理加热炉均温区缓慢升温,冷却时出炉后分散冷却。
4、Nimonic93表面处理工艺:涡轮盘榫槽部分可以采用电抛光或喷丸处理。
5、Nimonic93切削加工与磨削性能:该合金在固溶状态切削性能优于时效状态。
六、品种规格与供应状态:
1、品种分类:上海卓伊实业有限公司可生产各种规格的无缝管、钢板、圆钢、锻件、法兰、圆环、焊管、钢带、丝材及配套焊材。
2、交货状态:无缝管:固溶+酸白,长度可定尺;板材:固溶、酸洗、切边;焊管:固溶酸白+RT%探伤,锻件:退火+车光;棒材以锻轧状态、表面磨光或车光;带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货;丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。
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