GH93高温合金
GH93 是含有较高的钴和铬的沉淀硬化镍基合金，具有较高的强度和较好的组织稳定性，在815℃以下使用，综合性能良好。用于航空发动机的涡轮叶片，小型发动机涡轮盘和紧固件。该合金的热加工塑性良好，可以供应板材、棒材和锻件。
概况
1.1、材料牌号
GH93
1.2、相近牌号
Nimonic93(英国)，NCK2OTA(法国）
1.3、材料的技术标准
C3S 163-1985《GH93合金热轧和锻制棒材》(长城钢厂三分厂）
C3S 164-1985《GH93合金冷轧薄板》(长城钢厂三分厂）
1.4、化学成分
表1-1
|
C |
Cr |
Ni |
Co |
Al |
Ti |
|||||||
|
≤0.13 |
18.0～21.0 |
余量 |
15.0～21.0 |
1.0～2.0 |
2.0～3.0 |
|||||||
|
Mn |
Si |
P |
S |
Pb |
B |
Cu |
Fe |
|
||||
|
≤1.0 |
≤0.8 |
≤0.015 |
≤0.015 |
≤0.0025 |
≤0.02 |
≤0.2 |
≤1.0 |
|
||||
注：B按计算量加入，允许加入微量的Ce、Zr、Mg元素。
1.5、热处理制度
1050～1080℃，8h，空冷+710℃±10℃，16h，空冷。
1.6、品种规格与供应状态
可以供应d20～22mm热轧棒材，δ0.4～4mm板材，d120mm以下锻材和锻件，板材为固溶状态交货，其它品种均为锻态和轧制状态交货。
1.7、熔炼与铸造工艺
真空感应熔炼加真空电弧或电渣重熔工艺。
1.8、应用概况与特殊要求
该合金制造的航空发动机零部件，在英国及法国有所采用，国内用其制造自由涡轮、垫片、垫圈、锁片等。
物理及化学性能
2.1、热性能
2.1.1、熔化温度范围 1360～1390℃
2.1.2、热导率
表2-1
|
θ/℃ |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
|
λ/（W/（m·C）） |
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、比热容
表2-2
|
θ/℃ |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
|
c/(J/(kg.C)) |
446 |
467 |
494 |
520 |
547 |
572 |
600 |
626 |
652 |
679 |
706 |
2.1.4、线膨胀系数
表2-3
|
θ/℃ |
16～100 |
16～200 |
16～300 |
16～400 |
16～500 |
16～600 |
16～700 |
|
α/10-6C-1 |
11.91 |
12.97 |
13.52 |
14.10 |
14.49 |
14.99 |
15.61 |
2.2、密度
ρ=8.19g/cm3
2.3、电性能
2.4、磁性能
合金无磁性。
2.5、化学性能
2.5.1、抗氧化性能 在空气介质中试验100h后的氧化速率
表2-4。
|
θ/℃ |
700 |
800 |
900 |
|
氧化速率/（g/(m3·h）） |
0.0398 |
0.0236 |
0.1435 |
注：试验方法按YB48-1964。
2.5.2、耐腐蚀性能 合金具有良好的耐热腐蚀能力。
金相组织结构
合金在奥氏体基体上析出γ'相，M23C6型碳化物呈链状分布在晶界，MC型碳化物主要以颗料状分布于晶内，未发现M7C3型碳化物。
工艺性能与要求
1、该合金热加工塑性良好，在1050～1150℃温度范围内，允许镦粗变形量为80%而不开裂，锻造开坯温度1130～1150℃，终锻温度不低于950℃。
2、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。
3、板材可采用氩弧焊联接，固溶状态焊接性尚好，焊后就消除应力并进行时效处理。
