Nimonic93高溫合金

GH93-GH4093

一、GH93概述 

GH93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，良好。用于航空發(fā)動機(jī)的渦輪葉片，小型發(fā)動機(jī)渦和緊固件。該合金熱加工塑性良好，可以供應(yīng)板材、棒材和鍛件。
1.1 GH93材料牌號 GH93。
1.2 GH93相近牌號 Nimonic93(英國),NCK2OTA(法國）。
1.3 GH93材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
C3S 163-1985《GH93合金熱軋和鍛制棒材》(長城鋼廠三分廠）
C3S 164-1985《GH93合金冷軋薄板》(長城鋼廠三分廠）
1.4 GH93化學(xué)成分 見表1-1。

表1-1 % 

注：B按計算量加入，允許加入微量的Ce、Zr、Mg元素。
1.5 GH93熱處理制度 1050～1080℃，8h，空冷＋710℃?10℃，16h，空冷。
1.6 GH93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 GH93熔煉與鑄造工藝 真空感應(yīng)熔煉＋真空電弧或電渣重熔工藝。
1.8 GH93應(yīng)用概況與特殊要求 該合金制造的航空發(fā)動機(jī)零部件，在英國及法國有所采用，國內(nèi)用其制造自由渦輪、墊片、墊圈、鎖片等。

二、GH93物理及化學(xué)性能 

2.1 GH93熱性能
2.1.1 GH93熔化溫度范圍 1360～1390℃。
2.1.2 GH93熱導(dǎo)率 見表2-1。
表2-1[1] 

2.1.3GH93比熱容見表2-2。

表2-2[1] 

2.1.4GH93線膨脹系數(shù)見表2-3。

Nimonic93高溫合金表2-3[2] 

2.2GH93密度ρ=8.19g/cm3。

2.3GH93電性能

2.4GH93磁性能合金無磁性。

2.5GH93化學(xué)性能

2.5.1GH93性能在空氣介質(zhì)中試驗100h后的氧化速率見表2-4。

2.5.2GH93耐腐蝕性能合金具有良好的耐熱腐蝕能力。

表2-4[2] 

注：試驗方法按YB48-1964。

三、GH93力學(xué)性能 

3.1GH93技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能見表3-1。

3.1.1GH93室溫拉伸性能生產(chǎn)檢驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理結(jié)果見表3-2。

表3-1 

表3-2 

注：長城鋼廠三分廠數(shù)據(jù)。

四、GH93組織結(jié)構(gòu) 

4.1GH93相變溫度γ′相開始溶解溫度為950℃。

4.2GH93時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

4.3GH93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、GH93工藝性能與要求 

5.1GH93成形性能該合金熱加工塑性良好，在1050～1150℃溫度范圍內(nèi)，允許鐓粗變形量為80%而不開裂。鍛造開坯加熱溫度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℃。

5.2GH93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)行時效處理。

5.3GH93零件熱處理工藝渦坯料可以先經(jīng)固溶處理，機(jī)加工后在氬氣保護(hù)下進(jìn)行時效處理，也可以用餅坯經(jīng)*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，冷卻時出爐后分散冷卻。

5.4GH93表面處理工藝渦榫槽部分可以采用電拋光或噴丸處理。

5.5GH93切削加工與磨削性能該合金在固溶狀態(tài)切削性能優(yōu)于時效狀態(tài)。