一、產(chǎn)品名稱:GH4169高溫合金、GH4169高溫合金鍛件
GH4169高溫合金(國外牌號Inconel718)由于具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度,良好的抗疲勞、抗蠕變、抗氧化和抗腐蝕性能,被廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)葉片、渦輪盤、機(jī)厘等關(guān)鍵重要構(gòu)件。由于GH4169高溫合金熱導(dǎo)率低、高溫強(qiáng)度大、硬度高等特點(diǎn),在銑削加工中會產(chǎn)生切削溫度高、切削力大、刀具磨損嚴(yán)重等問題,進(jìn)而導(dǎo)致加工表面完整性較差。同時(shí),強(qiáng)烈的熱力耦合作用也造成表層材料微觀組織和微觀力學(xué)等性能發(fā)生改變,從而產(chǎn)生不同于基體材料性質(zhì)的表面變質(zhì)層。航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵重要轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件多為復(fù)雜薄壁曲面結(jié)構(gòu),其通常采用球頭銑刀進(jìn)行精加工,以保證尺寸精度要求。球頭銑刀具有法矢自適應(yīng)性的特點(diǎn),便于加工過程軌跡控制與過切檢查,但球頭銑刀刀尖點(diǎn)線速度為零、空間位置狹小,這將導(dǎo)致銑削力大,切屑無法及時(shí)排出,進(jìn)而影響加工表面完整性。
GH4169高溫合金的詳細(xì)參數(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域,聚宏信鈦業(yè)整理如下:
1、GH4169化學(xué)成分
該合金的化學(xué)成分分為3類:標(biāo)準(zhǔn)成分、優(yōu)質(zhì)成分、高純成分,表1-1。優(yōu)質(zhì)成分的在標(biāo)準(zhǔn)成分的基礎(chǔ)上降碳增鈮,從而減少碳化鈮的數(shù)量,減少疲勞源和增強(qiáng)強(qiáng)化鈮的數(shù)量,提高抗疲勞的含量,提高材料的純度和綜合性能。核能應(yīng)用的GH4169合金,需控制硼的含量(其他元素成分不變),具體含量有工序雙方協(xié)商確定,當(dāng)ω (B) ≤0.002%時(shí),為與宇航工業(yè)用的GH4169合金加以區(qū)別,合金牌號為GH4169A.
表1-1
類別 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe |
標(biāo)準(zhǔn) | <0.08 | 17.0-21.0 | 50.0-55.0 | <1.0 | 2.80-3.30 | 0.30-0.70 | 0.755.15 | 余 |
優(yōu)質(zhì) | 0.02-0.06 | 17.0-21.0 | 50.0/5.0 | <1.0 | 2.80-3.30 | 0.30-0.70 | 0.755.15 | 余 |
高純 | 0.02-0.06 | 17.0-21.0 | 50.0-55.0 | <1.0 | 2.80-3.30 | 0.30-0.70 | 0.75-1.15 | 余 |
2、GH4169熱處理制度
合金具有不同的熱處理制度,以控制晶粒度、控制ō相形貌、分布和數(shù)量,從而獲得不同級別的力學(xué)性能。合金熱處理制度分3類:
I : (1010?1065)°C±10°C, 1h, 油冷、空冷或水冷+720℃±5℃, 8h,以50℃/h爐冷至620°C±5°C, 8h,空冷。
經(jīng)此制度處理的材料晶粒粗化,晶界和晶內(nèi)均無ō相,存在缺口敏感性,但對提高沖擊性能和抵抗低溫氫脆有利。
II: (950~980)°C±10°C, 1h,油冷、空冷或水冷+720°C±5℃, 8h,以50°C/h爐冷至620°C±5°C, 8h,空冷。
經(jīng)此制度處理后,材料中的ō相較少,能提高材料的強(qiáng)度和沖擊性能。該制度也稱為直接時(shí)效熱處理制度。
3、 GH4169品種規(guī)格與狀態(tài)
可供應(yīng)棒材、 管材、 板材、鍛件、絲材
4、GH4169熔煉與鑄造工藝
合金的冶煉工藝分為3類:真空感應(yīng)電渣重熔;真空感應(yīng)加真空電弧重熔;真空感應(yīng)加電渣重熔加真空電弧重熔??筛鶕?jù)零件的使用要求,選擇所需的冶煉工藝,滿足應(yīng)用要求。
5、GH4169應(yīng)用概況與特殊要求
GH4169高溫合金主要應(yīng)用于制造航空和航天發(fā)動(dòng)機(jī)中各種靜止件和轉(zhuǎn)動(dòng)件,如盤、環(huán)件、機(jī)匣、軸、葉片、緊固件、彈性元件、燃?xì)鈱?dǎo)管、密封元件等和焊接結(jié)構(gòu)件;制造核能工業(yè)應(yīng)用的各種彈性元件和格架;制造石油和化工領(lǐng)域應(yīng)用的零件及其他零件。
近年來,在對該合金研究不斷深化和對該合金應(yīng)用不斷擴(kuò)大的基礎(chǔ)上,為提高質(zhì)量和降低成本,發(fā)展了很多工藝:真空電弧重熔時(shí)釆用氮?dú)饫鋮s工藝,有效的減輕鈮偏析;釆用噴射成形工藝生產(chǎn)環(huán)件,降低成本和縮短生產(chǎn)周期;釆用超塑成形工藝,擴(kuò)大產(chǎn)品的生產(chǎn)范圍。
6、GH4169物理及化學(xué)性能
6.1 GH4169熱性能
6.1.1 GH4169 熔化溫度范圍 1260-1320°C
6.1.2 GH4169導(dǎo)熱率見表2.1
θ/°C | 11 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
λ/ (W/ (m·°C)) | 13.4 | 14.7 | 15.7 | 17.8 | 18.3 | 19.6 | 21.2 | 22.8 | 23.6 | 27.6 | 30.4 |
6.1.3GH4169比熱容見表2-2。
e/°c | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
c/ (J/ (kg.C)) | 481.4 | 493.9 | 514.8 | 539.0 | 573.4 | 615.3 | 657.2 | 707.4 |
6.1.4 GH4169線膨脹系數(shù)見表2-3。
θ/°C | 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 | 20-1000 |
α/10-6C-1 | 11.8 | 13.0 | 13.5 | 14.1 | 14.4 | 14.8 | 15.4 | 17.0 | 18.4 | 18.7 |
6.2 GH4169 密度
ρ=8.24g/m3
6.3GH4169電性能
6.4GH4169磁能型合金無磁性
6.5GH4169化學(xué)性能
6.5.1 GH4169抗氧化性能在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h后的氧化速率見表2-4
θ/°C | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
氧化速率(g/(m3?h)) | 0.0176 | 0.0277 | 0.0351 | 0.0961 | 0.1620 |
應(yīng)用領(lǐng)域
1)汽輪機(jī)
1)液體燃料火箭
3)低溫工程
4)酸性環(huán)境
5)核工程

二、產(chǎn)品名稱:鈦合金棒
1、牌號:
國標(biāo):TA1、TA2、TA3、TA9、TA10、TC4、TA18、ERTI-1、ERTI-2,Ti15333
美標(biāo):GR1、GR2、GR3、GR5、GR7、GR12、GR5、GR9
2、制造工藝:熱鍛+車(磨)光
3、交貨狀態(tài):R(熱加工狀態(tài)) M(退火狀態(tài))
4、直徑(mm) :?1.0-?200
5、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):
GB/T 2965,GB/T13810,ASTM B348,ASTM F136,ASTM F67,AMS 4928
6、特點(diǎn):
鈦合金棒具有強(qiáng)度高、抗蝕性好、低溫性能好、化學(xué)活性大、導(dǎo)熱彈性小等優(yōu)異性能。
7、應(yīng)用:
1)化工領(lǐng)域:鈦棒主要用于氯堿工業(yè),電鍍行業(yè)的金屬陽極電解槽、離子膜電解槽,過濾器,泵閥,濕氧冷卻器,精制鹽水預(yù)熱器,脫氯塔,氯氣冷卻洗滌塔等。
2)醫(yī)療領(lǐng)域:鈦棒在醫(yī)療中用來做器械,骨科植入物,如接骨釘,關(guān)節(jié)和脊柱等。
3)石油領(lǐng)域:主要是TC4,TC11,TC18等高強(qiáng)度鈦合金棒材,通過鉆孔,機(jī)加工成鈦合金管,主要用于石油測井儀器外筒,測斜儀外筒,以及深海耐壓倉等產(chǎn)品。
4)航空航天領(lǐng)域:飛機(jī)噴管,機(jī)身機(jī)架,葉輪等零件。

三、產(chǎn)品名稱:鈦合金板
鈦錠經(jīng)過鍛壓成板坯、軋制而成的鈦板材,根據(jù)軋制工藝分熱軋和冷軋。熱軋板硬度低,加工容易,延展性好,表面有氧化,所以光潔度相對差一些,經(jīng)過酸堿洗可以改善;冷軋板由于有一定程度的加工硬化,韌性低,但能達(dá)到較好的屈強(qiáng)比,可以用作沖壓用板,表面光潔度較高。
規(guī)格:φ(0.5-20.0) * (400-3000)*(1000-6000)
制造方法:熱軋/冷軋
供應(yīng)狀態(tài):熱加工狀態(tài)退火狀態(tài),冷加工狀態(tài)退火狀態(tài)
牌號:TA1,TA2,TA3,TA9,TA10,TC4,Gr1,Gr2, GR5 , GR12
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB/T3621-2007,ASTMB265,AMS ASME,ML,DMS,JIS
鈦合金板材的外觀質(zhì)量:①熱軋板的表面應(yīng)光潔,板材允許以酸堿洗、噴砂等工藝處理表面;②板材表面允許存在有輕微的發(fā)暗和局部水跡,允許有局部的、不超出其厚度允許的偏差的劃傷、壓痕、凹坑等缺陷。

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