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Nimonic93
    發(fā)布時(shí)間: 2020-12-05 11:55    

Nimonic93是含有較高的鈷和鉻的沉淀硬化鎳基合金,具有較高的強(qiáng)度和較好的組織穩(wěn)定性,在815℃以下使用,綜合性能良好。用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片,小型發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤和緊固件。該合金熱加工塑性良好,可以供應(yīng)板材、棒材和鍛件。

Nimonic93

 

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Nimonic93鎳基變形高溫合金

 

美國(guó)牌號(hào):Nimonic93

中國(guó)牌號(hào):GH93

法國(guó)牌號(hào):NCK2OTA

 

一、Nimonic93概述

    Nimonic93是含有較高的鈷和鉻的沉淀硬化鎳基合金,具有較高的強(qiáng)度和較好的組織穩(wěn)定性,在815℃以下使用,綜合性能良好。用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片,小型發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤和緊固件。該合金熱加工塑性良好,可以供應(yīng)板材、棒材和鍛件。

    1.1 Nimonic93材料牌號(hào) Nimonic93。

    1.2 Nimonic93相近牌號(hào) GH93(中國(guó)),NCK2OTA(法國(guó))。

    1.3 Nimonic93材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

    1.4 Nimonic93化學(xué)成分  見(jiàn)表1-1。

                                           1-1                                     %

C

Cr

Ni

Co

Al

Ti

Fe

B

Mn

Si

P

S

Cu

Pb

0.13

18.021.0

余量

15.021.0

1.02.0

2.03.0

≤1.00

≤0.02

≤1.00

≤1.00

≤0.015

≤0.015

≤0.20

≤0.0025

    注:B按計(jì)算量加入,允許加入微量的Ce、Zr、Mg元素。

1.5 Nimonic93熱處理制度 1050~1080℃,8h,空冷+710℃±10℃,16h,空冷。

    1.6 Nimonic93品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 可以供應(yīng)d20~22mm熱軋棒材,δ0.4~4mm板材,d120mm以下鍛材和鍛件,板材為固溶狀態(tài)交貨,其它品種均為鍛態(tài)和軋制狀態(tài)交貨。

1.7 Nimonic93熔煉鑄造工藝 真空感應(yīng)熔煉+真空電弧或電渣重熔工藝。

    1.8 Nimonic93應(yīng)用概況與特殊要求 該合金制造的航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件,在英國(guó)及法國(guó)有所采用,國(guó)內(nèi)用其制造自由渦輪、墊片、墊圈、鎖片等。

二、Nimonic93物理及化學(xué)性能    

    2.1 Nimonic93熱性能                                        

    2.1.1 Nimonic93熔化溫度范圍  1360~1390℃。

2.1.2 Nimonic93熱導(dǎo)率  見(jiàn)2-1。

                                             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

    2.1.3 Nimonic93比熱容 見(jiàn)2-2

                                             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

2.1.4 Nimonic93線膨脹系數(shù) 見(jiàn)2-3。

                                             2-3[2]

θ/

16100

16200

16300

16400

16500

16600

16700

α/10-6-1

11.91

12.97

13.52

14.10

14.49

14.99

15.61

2.2 Nimonic93密度  ρ=8.19g/cm3。

2.3 Nimonic93電性能 

2.4 Nimonic93磁性能 合金無(wú)磁性。

2.5 Nimonic93化學(xué)性能

2.5.1 Nimonic93抗氧化性能 在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h后的氧化速率見(jiàn)表2-4。

2.5.2 Nimonic93耐腐蝕性能 合金具有良好的耐熱腐蝕能力。

                                            2-4[2]

θ/

700

800

900

氧化速率/(g/(m2·h))

0.0398

0.0236

0.1435

注:試驗(yàn)方法按YB48-1964。

 三、Nimonic93力學(xué)性能

3.1 Nimonic93技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能 見(jiàn)表3-1。

3.1.1 Nimonic93室溫拉伸性能生產(chǎn)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理結(jié)果見(jiàn)表3-2。

                                             3-1

 

品種

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

鍛材

軋材

20

1080

685

20

290

700

815

588

294

30

30

5

7

                                               3-2

品種

統(tǒng)計(jì)數(shù)

σb/MPa

σP0.2/MPa

A

B

S

A

B

S

鍛材

軋材

100

100

1115

1140

1155

1185

1080

1080

700

725

740

765

685

685

注:長(zhǎng)城鋼廠三分廠數(shù)據(jù)。

四、Nimonic93組織結(jié)構(gòu)

     4.1 Nimonic93相變溫度 γ′相開(kāi)始溶解溫度為950

4.2 Nimonic93時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

4.3 Nimonic93合金組織結(jié)構(gòu) 在奧氏體基體上析出γ′相,M23C6型碳化物呈鏈狀分布在晶界,MC型碳化物主要以顆粒狀分布于晶內(nèi),未發(fā)現(xiàn)M7C3型碳化物。

五、Nimonic93工藝性能與要求

5.1 Nimonic93成形性能 該合金熱加工塑性良好,在10501150℃溫度范圍內(nèi),允許鐓粗變形量為80%而不開(kāi)裂。鍛造開(kāi)坯加熱溫度1130~1150℃,終鍛溫度不低于950℃,軋制加熱溫度1150~1170℃,終軋溫度不低于1000℃。

5.2 Nimonic93焊接性能 板材可采用氬弧焊聯(lián)接,固溶狀態(tài)焊接性尚好,焊后應(yīng)消除應(yīng)力并進(jìn)行時(shí)效處理。 

5.3 Nimonic93零件熱處理工藝 渦輪盤坯料可以先經(jīng)固溶處理,機(jī)加工后在氬氣保護(hù)下進(jìn)行時(shí)效處理,也可以用餅坯經(jīng)完全熱處理后進(jìn)行機(jī)加工。坯料單層平放在熱處理加熱爐均溫區(qū)緩慢升溫,冷卻時(shí)出爐后分散冷卻。

5.4 Nimonic93表面處理工藝 渦輪盤榫槽部分可以采用電拋光或噴丸處理。

5.5 Nimonic93切削加工與磨削性能 該合金在固溶狀態(tài)切削性能優(yōu)于時(shí)效狀態(tài)。




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