[产品说明]
英国牌号:Nimonic93镍基高温合金
中国牌号:GH93
法国牌号:NCK2OTA
一、Nimonic93(GH93)概述:
Nimonic93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。该合金热加工塑性良好,可以供应板材、棒材和锻件。
1、Nimonic93材料牌号:Nimonic93。
2、Nimonic93相近牌号:GH93(中国),NCK2OTA(法国)。
3、Nimonic93材料的技术标准:
4、Nimonic93化学成分:见表1-1。
表1-1 %
C≤ |
Si≤ |
Mn≤ |
P≤ |
S≤ |
Cr≥ |
Ni≥ |
Mo≥ |
Cu≤ |
0.13 |
1.00 |
1.00 |
0.015 |
0.015 |
18.0-21.0 |
余量 |
- |
0.20 |
其他 |
N≤ |
Al≤ |
Ti≤ |
Fe≤ |
Co≤ |
B≤ |
Pb≤ |
Nb≤ |
- |
1.0-2.0 |
2.0-3.0 |
1.00 |
15.0-21.0 |
0.02 |
0.0025 |
- |
注:B按计算量加入,允许加入微量的Ce、Zr、Mg元素。
5、 Nimonic93热处理制度:1050~1080℃,8h,空冷+710℃±10℃,16h,空冷。
6、 Nimonic93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。
7、 Nimonic93熔炼与铸造工艺:真空感应熔炼+真空电弧或电渣重熔工艺。
8、 Nimonic93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。
二、Nimonic93物理及化学性能:
1、 Nimonic93热性能:
(1)、Nimonic93熔化温度范围:1360~1390℃。
(2)、Nimonic93热导率:见表2-1。
表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 |
(3)、Nimonic93比热容:见表2-2。
表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 |
(4)、Nimonic93线膨胀系数:见表2-3。
表2-3[2]
θ/℃ |
16~100 |
16~200 |
16~300 |
16~400 |
16~500 |
16~600 |
16~700 |
α/10-6℃-1 |
11.91 |
12.97 |
13.52 |
14.10 |
14.49 |
14.99 |
15.61 |
2、Nimonic93密度:ρ=8.19g/cm3。
3、Nimonic93电性能
4、Nimonic93磁性能:合金无磁性。
5、Nimonic93化学性能
(1)、Nimonic93抗氧化性能:在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-4。
(2)、imonic93耐腐蚀性能:合金具有良好的耐热腐蚀能力。
表2-4[2]
θ/℃ |
700 |
800 |
900 |
氧化速率/(g/(m2·h)) |
0.0398 |
0.0236 |
0.1435 |
注:试验方法按YB48-1964。
三、Nimonic93力学性能:
1、Nimonic93技术标准规定的性能:见表3-1。
2、Nimonic93室温拉伸性能生产检验数据统计处理结果:见表3-2。
表3-1:
品种 |
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 |
||||||||
锻材 |
20 |
1080 |
685 |
20 |
290 |
700 |
588 |
30 |
5 |
表3-2:
品种 |
统计数 |
σb/MPa |
σP0.2/MPa |
||||
A |
B |
S |
A |
B |
S |
||
锻材 |
100 |
1115 |
1155 |
1080 |
700 |
740 |
685 |
注:长城钢厂三分厂数据。
四、Nimonic93组织结构:
1、Nimonic93相变温度:γ′相开始溶解温度为950℃。
2、Nimonic93时间-温度-组织转变曲线
3、Nimonic93合金组织结构: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型碳化物主要以颗粒状分布于晶内,未发现M7C3型碳化物。
五、Nimonic93工艺性能与要求:
1、Nimonic93成形性能: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。锻造开坯加热温度1130~1150℃,终锻温度不低于950℃,轧制加热温度1150~1170℃,终轧温度不低于1000℃。
2、Nimonic93焊接性能:板材可采用氩弧焊联接,固溶状态焊接性尚好,焊后应消除应力并进行时效处理。
3、Nimonic93零件热处理工艺:涡轮盘坯料可以先经固溶处理,机加工后在氩气保护下进行时效处理,也可以用饼坯经完全热处理后进行机加工。坯料单层平放在热处理加热炉均温区缓慢升温,冷却时出炉后分散冷却。
4、Nimonic93表面处理工艺:涡轮盘榫槽部分可以采用电抛光或喷丸处理。
5、Nimonic93切削加工与磨削性能:该合金在固溶状态切削性能优于时效状态。