HastelloyX是主要用鉻和鉬固溶強(qiáng)化的一種含鐵量較高的鎳基高溫合金，具有良好的抗養(yǎng)化和耐腐蝕性能，在900℃以下有中等的持久和蠕變強(qiáng)度，冷、熱加工成型性和焊接性能良好。使用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室部件和其他高溫部件，在900℃以下長(zhǎng)期使用，短時(shí)工作溫度可達(dá)1080℃。供應(yīng)的主要品種有板材、帶材、管材、棒材、鍛件、環(huán)形件和精密鑄件。
HastelloyX鎳基變形高溫合金
美國(guó)牌號(hào)：HastelloyX/UNS （NO6002）
中國(guó)牌號(hào)：GH3536/GH536/GH22/GH334/GH739/SG-5
法國(guó)牌號(hào)：NC22FeD
德國(guó)牌號(hào)：NiCr22FeMo
英國(guó)牌號(hào)：Nimonic PE13
一、HastelloyX 概述
HastelloyX是主要用鉻和鉬固溶強(qiáng)化的一種含鐵量較高的鎳基高溫合金，具有良好的抗養(yǎng)化和耐腐蝕性能，在900℃以下有中等的持久和蠕變強(qiáng)度，冷、熱加工成型性和焊接性能良好。使用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室部件和其他高溫部件，在900℃以下長(zhǎng)期使用，短時(shí)工作溫度可達(dá)1080℃。供應(yīng)的主要品種有板材、帶材、管材、棒材、鍛件、環(huán)形件和精密鑄件。
1.1 HastelloyX 材料牌號(hào) HastelloyX
1.2 HastelloyX 相近牌號(hào) GH3536,GH536,GH22,GH334,GH739,SG-5(中國(guó))，
UNS NO6002，NC22FeD（法國(guó)）， NiCr22FeMo（德 國(guó)），Nimonic PE13（英國(guó)）
1.3 HastelloyX 材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
1.4 HastelloyX 化學(xué)成分 見(jiàn)表1-1。
表1-1 %
|
C |
Cr |
Ni |
Co |
W |
Mo |
Al |
Ti |
Fe |
B |
Cu |
Mn |
Si |
P |
S |
|
不大于 |
||||||||||||||
|
0.05～0.15 |
20.5～23.0 |
余量 |
0.50～2.50 |
0.20～1.00 |
8.0～10.0 |
≤0.50 |
≤0.15 |
17.0～20.0 |
0.010 |
0.50 |
1.00 |
1.00 |
0.025 |
0.015 |
注：B按計(jì)算量加入、不分析。
1.5 HastelloyX 熱處理制度 板材和管材：1130～1170℃，快速空冷或水冷；棒材和環(huán)形件檢驗(yàn)試樣：1175℃±15℃，空冷或更快冷卻；帶材：1065～1105℃，快速冷卻。
1.6 HastelloyX 品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 供應(yīng)δ0.5～4.0mm的板材，δ0.05～0.8mm的帶材，外徑4～20mm、壁厚1.0～2.0mm的管材，直徑0.2～10.0mm的焊絲，直徑≤300mm的棒材和各種直徑及壁厚的環(huán)形件以及不同形狀和尺寸的精密鑄件。板材、帶材和管材經(jīng)固溶處理和酸洗后供應(yīng)，帶材也可呈冷軋狀態(tài)供應(yīng)；焊絲以硬態(tài)、半硬態(tài)、固熔加酸洗、光亮固溶處理狀態(tài)成盤(pán)交貨，也可以直條交貨；棒材和環(huán)形件不經(jīng)熱處理交貨。精密鑄件于鑄造狀態(tài)供應(yīng)。
1.7 HastelloyX 熔煉與鑄造工藝 采用電弧爐加電渣或非真空感應(yīng)爐加電渣重熔工藝。生產(chǎn)鑄件則采用感應(yīng)爐重熔母合金后澆注于加熱的模殼內(nèi)，澆注速度以快些為好。
1.8 HastelloyX 應(yīng)用概況與特殊要求 該合金在國(guó)外航空發(fā)動(dòng)機(jī)和民用工業(yè)中獲得了極為廣泛的應(yīng)用，我國(guó)主要用于制造燃燒室部件和其他熱端部件以及蜂窩結(jié)構(gòu)等。合金在高溫下長(zhǎng)期使用后有一定的時(shí)效硬化現(xiàn)象。
二、HastelloyX 物理及化學(xué)性能
2.1 HastelloyX 熱性能
2.1.1 HastelloyX 熔化溫度范圍 1295～1381℃[1]。
2.1.2 HastelloyX 熱導(dǎo)率 見(jiàn)表2-1。
2.1.3 HastelloyX 比熱容 見(jiàn)表2-2。
2.1.4 HastelloyX 線(xiàn)膨脹系數(shù) 見(jiàn)表2-3。
2.1.5 HastelloyX 合金鑄件的熱擴(kuò)散率 見(jiàn)表2-4。
表2-1[1]
|
θ/℃ |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
λ/（W/（m·℃）） |
13.38 |
17.97 |
20.27 |
22.40 |
24.62 |
26.79 |
29.05 |
31.14 |
33.44 |
表2-2
|
θ/℃ |
17 |
100 |
200 |
280 |
408 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
c/(J(kg·℃)) |
372.6 |
372.6 |
389.4 |
456.4 |
427.1 |
452.2 |
464.7 |
515.0 |
535.9 |
561.0 |
表2-3[1]
|
θ/℃ |
20～100 |
20～200 |
20～300 |
20～400 |
20～500 |
20～600 |
20～700 |
20～800 |
20～900 |
|
α/10-6℃-1 |
12.1 |
12.5 |
13.4 |
14.0 |
14.3 |
14.8 |
15.5 |
15.8 |
16.1 |
2.2 HastelloyX密度 ρ=8.28g/cm3[1]。
2.3 HastelloyX電性能 電阻率見(jiàn)表2-5。
表2-4
|
θ/℃ |
24 |
100 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
Q/（10-6m2/S）） |
2.78 |
3.06 |
3.68 |
3.64 |
4.36 |
4.32 |
4.38 |
4.91 |
5.23 |
2.4 HastelloyX磁性能 合金無(wú)磁性。
2.5 HastelloyX化學(xué)性能
2.5.1 HastelloyX抗氧化性能 合金在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h后的氧化速率見(jiàn)表2-6。
表2-5[1]
|
θ/℃ |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
p/（10-6Ω.M）） |
1.18 |
1.20 |
1.21 |
1.22 |
1.24 |
1.25 |
1.26 |
1.27 |
1.29 |
表2-6[1]
|
θ/℃ |
700 |
800 |
900 |
1000 |
1100 |
|
氧化速率/（g/(m2·h）） |
0.0023 |
0.060 |
0.117 |
0.200 |
0.611 |
三、HastelloyX力學(xué)性能
HastelloyX技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的不同品種的力學(xué)性能見(jiàn)表3-1。
表3-1
|
品種 |
室溫拉伸性能 |
815℃持久性能 |
其他性能 |
||||
|
σP0.2/MPa |
σb/MPa |
δ5/% |
σ/MPa |
t/h |
δ5/% |
||
|
不小于 |
|||||||
|
冷軋薄板 冷軋帶材 冷拔管材 棒材 環(huán)形件 精鑄件② |
310 310 310 275 275 200 |
725 760② 690 690 690 380 |
35 30① 25 30 30 10 |
110 - - 105 105 - |
24 - - 24 24 - |
8.0 - - 10.0 10.0 - |
彎曲180° 彎曲180° 液壓、擴(kuò)口 HBS≤241 HBS≤241 HBS≤96 |
① δ<0.25mm的帶材的室溫抗拉強(qiáng)度σb≥725MPa,δ5≥25%。
② 精鑄件鑄態(tài)815℃的σb≥240MPa,δ5≥12%。經(jīng)800℃，50h，空冷處理后HRC≤24。
四、HastelloyX 組織結(jié)構(gòu)
4.1 HastelloyX相變溫度
4.2 HastelloyX時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)
4.3 HastelloyX合金組織結(jié)構(gòu)
4.3.1 該合金在固溶狀態(tài)的組織為奧氏體基體，還有少量的TiN和M6C型碳化物。經(jīng)700～900℃長(zhǎng)期時(shí)效后主要析出相為M12C和M3B2，同時(shí)也伴有微量μ相和L相。經(jīng)700℃，200h時(shí)效后出現(xiàn)少量σ相，但在800℃時(shí)效后σ相不存在，而析出微量M23C6，有時(shí)出現(xiàn)微量L相。因此合金在長(zhǎng)期時(shí)效后呈現(xiàn)一定程度的時(shí)效硬化現(xiàn)象，使塑性下降，高溫強(qiáng)度也有所減低。
4.3.2 冷軋薄板技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，供應(yīng)狀態(tài)冷軋薄板的晶粒度應(yīng)在4～8級(jí)范圍內(nèi)。
五、 HastelloyX 工藝性能與要求
5.1 HastelloyX成形性能 合金具有良好的冷、熱加工成形性能。鍛造加熱溫度1170℃±10℃，終鍛溫度不低于950℃；板坯熱軋加熱溫度1150℃±10℃，終軋溫度不低于850℃；環(huán)形件熱軋加熱溫度1170℃±10℃。
合金的高溫拉伸塑性圖見(jiàn)圖5-1。高溫鐓粗試樣經(jīng)1180℃，45min固溶處理后的再結(jié)晶曲線(xiàn)見(jiàn)圖5-2。
5.2 HastelloyX焊接性能 該合金具有良好的焊接工藝性能，可采用氬弧焊、縫焊和點(diǎn)焊等方法進(jìn)行焊接。氬弧焊時(shí)推薦采用HHastelloyX或HGH3113焊絲。
5.2.1 HastelloyX手工氬弧焊對(duì)接規(guī)范。
表5-1[5]
|
被焊材料 |
厚度/mm |
焊前狀態(tài) |
焊絲 |
接頭形式 |
焊接電流/A |
氬氣流量/(L/min) |
鎢極直徑/mm |
電源及極性 |
|
|
牌號(hào) |
直徑/mm |
||||||||
|
HastelloyX＋HastelloyX |
1.0＋1.0 |
供應(yīng)狀態(tài)或固溶狀態(tài) |
HHastelloyX HGH3113 |
1.2～1.6 |
對(duì)接 |
40～60 |
10～13 |
1.6～2.0 |
直流正極性 |
|
1.5＋1.5 |
HHastelloyX HGH3113 |
1.2～1.6 |
50～70 |
12～15 |
1.8～2.2 |
||||
5.2.2 HastelloyX自動(dòng)鎢極脈沖氬弧焊對(duì)接規(guī)范見(jiàn)表5-2。
表5-2
|
厚度/mm |
焊前狀態(tài) |
焊絲 |
弧壓/V |
脈沖電流/A |
維弧電流/A |
脈沖幅比 |
脈沖寬比 |
脈沖頻率 |
焊接速度/(m/min) |
送絲速度/(m/min) |
|
|
牌號(hào) |
直徑/mm |
||||||||||
|
1.0 1.2 1.5 |
固溶 |
- HGH-1 HGH-1 |
- 1.0 1.0 |
8.5 8.5 9.0 |
60 65 100 |
20 22 28 |
3 3 3.5 |
2 2 2 |
3 3 3 |
0.25 0.2 0.23 |
- 0.20 0.25 |
5.2.3 HastelloyX縫焊規(guī)范見(jiàn)表5-3。
表5-3[5]
|
被焊材料 |
厚度/mm |
焊前狀態(tài) |
滾盤(pán)寬度/mm |
焊接時(shí)間/s |
休止時(shí)間/s |
焊接速度/(m/min) |
電極壓力/kN |
|
|
上 |
下 |
|||||||
|
HastelloyX＋HastelloyX |
1.0＋1.0 |
固溶或供應(yīng)狀態(tài) |
5.5 |
7.0 |
0.14～0.18 |
0.14～0.22 |
0.34～0.40 |
0.25 |
|
1.5＋1.5 |
5.5 |
7.0 |
0.16～0.20 |
0.14～0.22 |
0.22～0.34 |
0.25 |
||
5.2.4 HastelloyX點(diǎn)焊規(guī)范見(jiàn)表5-4。
表5-4[5]
|
被焊材料 |
厚度/mm |
焊前狀態(tài) |
電極直徑/mm |
焊接時(shí)間/s |
電極壓力/kN |
單點(diǎn)抗剪強(qiáng)度/MPa |
正拉強(qiáng)度/MPa |
|
|
上 |
下 |
|||||||
|
HastelloyX＋HastelloyX |
1.0＋1.0 |
固溶或供應(yīng)狀態(tài) |
6 |
7 |
0.16～0.24 |
0.1～0.2 |
≥9.35 |
≥6.36 |
|
1.5＋1.5 |
6 |
7 |
0.20～0.36 |
0.2～0.3 |
≥12.30 |
≥10.60 |
||
5.2.5 HastelloyX焊接接頭的力學(xué)性能見(jiàn)表5-5。
表5-5[6]
|
焊接方法 |
厚度/mm |
焊前狀態(tài) |
焊后處理 |
焊絲牌號(hào) |
θ/℃ |
接頭強(qiáng)度 |
持久性能 |
||
|
σb/MPa |
強(qiáng)度系數(shù)/% |
σ/MPa |
t/h |
||||||
|
氬弧焊 |
1.5 |
供應(yīng)狀態(tài) |
未處理 |
HHastelloyX |
20 650 815 |
800 586 337 |
100 100 100 |
- 294 110 |
- 217.6 46.4 |
|
脈沖氬弧焊 |
1.0 |
供應(yīng)狀態(tài) |
未處理 |
- |
20 650 |
842 531 |
100 90 |
- - |
- - |
|
1.5 |
供應(yīng)狀態(tài) |
未處理 |
HSG-1 |
20 650 |
826 581 |
100 98 |
- 294 |
- 296.5 |
|
|
縫焊 |
1.5 |
供應(yīng)狀態(tài) |
未處理 |
- |
20 650 815 |
763 514 325 |
96 91 100 |
- 294 110 |
- 214.2 48.6 |
5.3 HastelloyX零件熱處理工藝 板材制件固溶處理：1150℃±10℃，2～15min，快速空冷。焊接件或火焰筒處理：980℃±10℃，60min，空冷。機(jī)加工后除應(yīng)力處理：870℃±10℃，30～60min，空冷。零件穩(wěn)定尺寸處理：760℃±10℃，2h，空冷。
●公司對(duì)公賬戶(hù)名：上海益勵(lì)金屬材料有限公司
開(kāi)戶(hù)行：農(nóng)業(yè)銀行上海泗涇支行
●公司對(duì)私賬戶(hù)名：林劍飛
開(kāi)戶(hù)行名稱(chēng)：農(nóng)業(yè)銀行上海泗涇支行
●公司企業(yè)認(rèn)證支付寶賬戶(hù)：上海益勵(lì)金屬材料有限公司
自動(dòng)傳真：021-57826343，也可以發(fā)到客服QQ：2300609331或者旺旺：sh1ljs上。
每個(gè)行業(yè)都面臨不同的挑戰(zhàn)，但幾乎所有行業(yè)都需要延長(zhǎng)設(shè)備開(kāi)機(jī)時(shí)間、減少維護(hù)、改善安全性和能耗、降
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