NS312是早期發(fā)展的鎳-鉻-鐵基固溶強(qiáng)化合金,具有良好的耐高溫腐蝕和抗氧化性能、優(yōu)良的冷熱加工和焊接工藝性能,在700℃以下具有滿意的熱強(qiáng)性和高的塑性。合金可以通過冷加工得到強(qiáng)化,也可以用電阻焊、溶焊或釬焊連接,可供應(yīng)冷軋薄板、熱軋厚板、帶材、絲材、棒材、圓餅、環(huán)坯、環(huán)形鍛件等,適宜制作在1100℃以下承受低載荷的抗氧化零件。
一、概述
NS312是早期發(fā)展的鎳-鉻-鐵基固溶強(qiáng)化合金,具有良好的耐高溫腐蝕和抗氧化性能、優(yōu)良的冷熱加工和焊接工藝性能,在700℃以下具有滿意的熱強(qiáng)性和高的塑性。合金可以通過冷加工得到強(qiáng)化,也可以用電阻焊、溶焊或釬焊連接,可供應(yīng)冷軋薄板、熱軋厚板、帶材、絲材、棒材、圓餅、環(huán)坯、環(huán)形鍛件等,適宜制作在1100℃以下承受低載荷的抗氧化零件。
1.1 NS312材料牌號 NS312。
1.2 NS312相近牌號 Inconel,GH600,GH3600(中國)。
1.3 NS312材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
撫高新 1995-13《NS312合金冷軋薄板技術(shù)條件》
撫高新 1993-18《NS312合金棒材、圓餅、環(huán)坯和環(huán)形鍛件技術(shù)條件》
BZ-44-9002B-0《NS312合金冷軋薄板技術(shù)條件》
BZ-44-9003B-0《NS312合金熱軋厚板技術(shù)條件》
Q/3B 4082-1993《NS312合金冷軋帶材》
Q/3B 4083-1993《NS312合金鉚釘用絲材》
Q/5B 4006-1995《NS312合金冷軋帶材和薄板材》
Q/5B 4030-1992《冷鐓用NS312合金冷拉絲》
注:1 航天用材料標(biāo)準(zhǔn)BZ-44-9003B-0規(guī)定ω(C)≤0.10%,ω(P)≤0.020%,ω(Nb)≤1.00%。
2 撫高新1995-13標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定ω(P)≤0.025%,ω(Nb)≤1.00%。
1.5 NS312熱處理制度 板材:1010~1050℃,3~5min/mm,空冷;帶材:1010℃±10℃,空冷;絲材:1065℃±10℃,空冷。棒材、環(huán)形件檢驗試驗經(jīng)1010℃±10℃,空冷固溶處理。
1.6 NS312品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 可供應(yīng)各種規(guī)格的板材、棒材、鍛件、帶材、絲材、圓餅、環(huán)坯、環(huán)形鍛件。棒材以鍛軋狀態(tài)、表面磨光或車光供應(yīng);圓餅和環(huán)坯以鍛態(tài)供應(yīng);環(huán)件以固溶狀態(tài)供應(yīng);板材經(jīng)固溶、堿酸洗、矯直和切邊后供應(yīng);帶材經(jīng)冷軋、固溶、去氧化皮交貨;絲材以固溶酸洗盤狀或直條狀、固溶直條細(xì)磨光狀態(tài)交貨。
1.7 NS312熔煉與鑄造工藝 合金采用下列工藝之一進(jìn)行熔煉:(1)非真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔;(2)電弧爐熔煉加電渣重熔;(3)真空熔煉。
1.8 NS312應(yīng)用概況與特殊要求 該合金在國外有成熟的使用經(jīng)驗,在國內(nèi)已制成航天發(fā)動機(jī)零部件,通過試飛試驗,在航空上也開始使用。
二、NS312物理及化學(xué)性能
2.1 NS312熱性能
2.1.1 NS312熔化溫度范圍 1370~1430℃[1]。
2.1.2 NS312熱導(dǎo)率 。
2.1.3 NS312比熱容 見圖2-1。
2.1.4 NS312線膨脹系數(shù) 見表2-2。
2.2 NS312密度 ρ=8.43g/cm3。
2.3 NS312電性能 電阻率。
2.4 NS312磁性能 合金無磁性。
2.5 NS312化學(xué)性能
2.5.1 NS312抗氧化性能 在空氣介質(zhì)中試驗100h的氧化速率。
三、NS312力學(xué)性能
3.1 NS312技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能。
① 供應(yīng)狀態(tài)板材應(yīng)進(jìn)行室溫彎曲試驗,芯棒直徑等于產(chǎn)品厚度乘以表3-2的彎曲系數(shù),彎曲軸線應(yīng)平行于軋制方向,彎曲180°以后,在放大20倍下檢查,不得有裂紋存在。
四、NS312組織結(jié)構(gòu)
4.1 NS312相變溫度
4.2 NS312時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
4.3 NS312合金組織結(jié)構(gòu) 合金在1120℃處理2h后,僅有TiN氮化物和Cr7C3型碳化物,在870℃經(jīng)1500h長期時效后,組織中仍然是Cr7C3和TiN,說明合金的組織是穩(wěn)定的。
五、NS312工藝性能與要求
5.1 NS312成形性能 合金具有良好的熱加工性能,鋼錠鍛造加熱溫度為1110~1140℃;終鍛溫度不小于950℃,板坯軋制加熱溫度為1130~1170℃,精軋加熱溫度為1090~1130℃。成品固溶處理溫度為1010~1050℃。
5.2 NS312焊接性能 合金焊接性能良好,可用電弧焊、氬弧焊、電阻焊和釬焊等各種方法連接,大型或復(fù)雜的焊接結(jié)構(gòu)件在熔焊后應(yīng)在870℃退火1h,以消除焊接應(yīng)力。
5.3 NS312零件熱處理工藝 零件的熱處理工藝應(yīng)按相應(yīng)的材料標(biāo)準(zhǔn)的熱處理制度進(jìn)行。薄板和帶材零件的退火處理應(yīng)在保護(hù)氣氛中進(jìn)行。
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