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高温合金GH3170锻板百科解析

发布:sonhooalloy 浏览:4858次

高温合金GH3170锻板百科解析

(厚度≥10mm)

一、材料概述

GH3170(对应国标牌号:GH170)是一种镍基沉淀硬化型变形高温合金,专为极端高温环境设计。其通过添加高含量钴、铬及钼等元素强化基体,兼具优异的高温强度、抗氧化性及抗热疲劳性能,适用于制造航空发动机燃烧室部件、燃气轮机热端承力件等关键装备。


二、核心化学成分(%)

  • 基体元素:镍(Ni)≥45%(提供高温稳定性)

  • 强化元素

    • 钴(Co)15.0-21.0%(提升固溶强度)

    • 铬(Cr)18.0-22.0%(抗氧化/耐腐蚀)

    • 钼(Mo)7.0-9.0%(固溶强化及抗蠕变)

  • 微量元素

    • 铝(Al)≤0.50% + 钛(Ti)≤0.50%(形成γ'相强化)

    • 碳(C)≤0.10%(控制晶界析出)

    • 硼(B)≤0.020%(强化晶界)

  • 杂质控制:硫(S)≤0.015%、磷(P)≤0.015%(保证纯净度)

注:成分需严格符合GB/T 14992-2008标准,偏差影响高温持久性能。


三、关键性能特点

  1. 高温力学性能(≥10mm厚板典型值)

  2. 980℃高温抗拉强度:≥140 MPa

  3. 980℃持久强度(100h):≥35 MPa(断裂无晶界裂纹)

  4. 高温蠕变抗力:950℃下蠕变速率≤1×10⁻⁸/s

  5. 抗氧化性

  6. 1100℃静态空气暴露100h,氧化增重≤1.0 g/m²(优于多数镍基合金)

  7. 工艺适应性

  8. 热加工温度范围窄(1120-1180℃),需精确控温防开裂

  9. 固溶处理温度:1200±10℃(保障γ'相均匀溶解)


四、锻板工艺标准

  1. 锻造关键参数

  2. 锻造比:≥3:1(确保厚板芯部致密无缺陷)

  3. 终锻温度:≥950℃(防止冷作硬化)

  4. 冷却方式:锻后立即水淬(抑制有害相析出)

  5. 热处理制度

  6. 固溶处理:1200℃×2h/AC(空冷)

  7. 时效处理:1050℃×4h/AC + 850℃×8h/AC(双重时效优化γ'相)

  8. 无损检测要求

  9. 超声波探伤:按GB/T 4162-2008 AA级(Φ1.6mm平底孔缺陷拒收)

  10. 表面质量:粗糙度Ra≤3.2μm,无折叠、裂纹等缺陷


五、应用领域

  • 航空发动机:燃烧室火焰筒、导向器支撑环(工作温度900-1100℃)

  • 燃气轮机:透平叶片基座、高温密封环

  • 核电设备:反应堆热交换器承压部件

  • 特殊要求:适用于需长期承受高温+动态应力的厚壁结构件(如≥50mm重型锻板)


六、采购验收标准

  1. 文件要求

  2. 材质报告符合GB/T 14992-2008

  3. 第三方检测报告(含高温持久/蠕变数据)

  4. 实物检测项目

  5. 成分光谱分析(每炉批验证)

  6. 室温及高温拉伸试验(按HB 5195标准)

  7. 金相检查(晶粒度≥4级,无连续晶界碳化物)


采购建议:对于≥10mm厚板,需重点关注锻造工艺一致性及全厚度性能均匀性,建议要求供应商提供Z向(厚度方向)力学性能数据,避免层状撕裂风险。优先选择具备航空航天材料生产资质(如NADCAP认证)的供应商。


本解析依据现行国标、航标及行业实践总结,具体技术协议应以用户设计规范为准。如需进一步细化某类参数(如不同厚度对应的热处理窗口),可提供定向补充说明。



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