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1、高温合金牌号（GB/T14992-1994）2007-4-24 16:21:20高温合金：凡在应力及高温（一般指600650摄氏度以上）同时作用下，具有长时间抗蠕变能力与高的持久强度和高的抗蚀性的金属材料，称为耐热合金或高温合金。常用的有铁基合金、镍基合金、钴基合金，还有铬基合金、钼基合金及其他合金等。高温合金是制造燃汽轮机、喷气式发动机等高温下工作零部件的重要材料。表8-28高温合金的牌号及化学成分牌号化学成分(质量分数)(%)新牌号CCrNiWM0A1TiFeNbVBCeMnSiPS其他固溶强化型铁基合金GH1015O.0819.022.O34.039.04.805.802.503.20余
2、量1.101.60O.0100.0501.500.600.020O.015GH1016O.0819.022.O32.036.O5.006.002.603.30余量0.901.400.10O.300.010O.0501.80O.60O.0200.015N0.13O.25GH1035O.060.1220.023.O35.040.O2.503.50O.50O.701.20余量1.201.70O.050O.700.800.0300.020GH1040O.1215.O17.524.027.O5.507.O0余量1.002.000.51.00O.030O.020N0.10O.20GH1131O.1019.
3、O22.O25.030.O4.806.002.803.50余量O.701.30O.0051.20O.80O.020O.020N0.150.30GH1140O.060.1220.O23.O35.O40.O1.401.802.002.50O.20O.60O.701.20余量0.0500.70O.80O.025O.015时效硬化型铁基合金GH2018O.0618.021.O40.044.O1.802.203.704.30O.35O.751.802.20余量O.015O.020O.50O.600.0200.015Zr0.050GH20360.340.4011.513.57.O9.01.101.40O.
4、12余量O.250.501.251.557.509.50O.30O.800.0350.030GH20380.101O.O12.518.021.O0.502.302.80余量O.0081.001.000.030O.020GH2130O.0812.O16.O35.O40.O5.006.501.402.202.403.20余量O.0200.0200.500.60O.015O.015GH2132O.0813.516.O24.O27.01.001.500.401.752.30余量0.100.50O.0010.0102.001.00O.030O.020GH2135O.0814.O16.O33.036.01
5、.702.201.702.202.002.802.102.50余量O.0150.030.40.50.020O.020GH21360.0613.O16.024.528.51.001.75O.352.403.20余量O.010.10O.005O.025O.35O.75O.025O.025GH2302O.0812.O16.O38.042.03.504.501.502.501.802.302.302.80余量O.O1OO.0200.60O.600.020O.010ZrO.050固溶强化型镍基合金GH3030O.1219.022.0余量0.150.15O.351.500.70O.800.0300.020
6、GH3039O.0819.022.O余量1.802.30O.35O.750.350.753.OO.901.30O.400.80O.0200.012GH30440.1023.526.5余量13.016.01.500.500.300.704.0O.50O.800.013O.013GH3128O.0519.O22.0余量7.59.O7.509.OO.400.800.40O.802.0O.0050.0500.50O.80O.013O.013ZrO.06时效硬化型镍基合金GH4033O.03O.0819.022.O余量O.601.002.402.804.O0.0100.0100.350.65O.015O
7、.O07GH4037O.030.1013.O16.0余量5.006.002.004.001.702.301.802.305.00.10.500.0200.0200.500.400.0150.010CH40430.1215.O19.0余量2.003.504.006.001.001.701.902.805.00.51.30O.010O.0310O.50O.60O.015O.010GH40490.109.511.O余量5.006.004.505.503.704.401.401.901.50.2O.500.015O.020O.50O.50O.0100.010C014.016.OGH4133O.0719
8、.022.0余量0.701.202.503.001.51.151.65O.0100.010O.350.65O.0150.007GH4169O.0817.O21.O50.055.02.83.3O.20O.60O.651.15余量4.755.50O.0060.35O.35O.015O.015注：1.GH1035合金中的Ti和Nb为任选其一，不是同时加入的。2.GH3039合金中允许有铈(Ce)存在。3.表中B、Zr、Ce的含量为计算加入量，可不分析测定(除非产品标准或协议、合同中另有规定)。表8-29高温合金的成品化学成分(质量分数)允许偏差 (%)元 素规定元素的范围允许偏差上偏差下偏差C0.1
9、0O.010.01O.100.25O.020.020.25SiO.050.01O.O10.050.250.02O.020.25O.50O.030.03O.501.00O.05O.05Mn1.000.03O.031.003.00O.040.043.00O.070.07P全范围O.005S全范围O.003V全范围O.020.02Cr5.O15.O0.150.1515.O25.OO.25O.25Fe5.OO.050.055.O1O.O0.10.11O.015.OO.15O.1515.O30.0O.30O.3030.050.OO.450.45Ni20.O30.00.250.2530.O40.00.3O
10、.3040.060.OO.35O.3560.080.0O.450.45A15.OO.020.025.00.10.1Ti0.50O.03O.030.501.00O.04O.041.002.00O.050.052.003.500.070.073.505.00O.10O.10C0O.200.02O.020.201.00O.03O.031.05.OO.05O.05Nb5.OO.02O.025.OO.10O.10W5.O0.050.055.00.1O.10Mo5.OO.02O.025.O0.10.1CuO.20O.02O.02O.20O.50O.030.030.505.00O.040.04(2)用途见表
11、3-30。表8-30高温合金的特性和应用类别牌 号主要特性应用举例1.固溶强化型铁基合金GH1015这类合金含铬、镍量相对较高，含弥散强化相形成元素(V、A1、Ti)量相对较少。它的热处理主要形式为“固溶处理”，通过固溶处理可达到强化的目的。在零件需要多次冷压加工时，为消除加工硬化、恢复塑性，也要进行固溶处理。零件焊接后通常进行退火处理以消除内应力。由于铬、镍含量较高，故这类合金抗氧化温度较高，一般可达900%以上；但因含弥散强化相形成元素较少，合金中化合物数量较少，故室温强度、高温强度都较低。这类合金固溶处理后的组织为奥氏体，故塑性好，可以冷压成形；由于含碳量少，故焊接性亦好这类合金主要用来
12、制作形状复杂、冷压成型、受力不大，但要求抗氧化能力较高的高温零件，其中最典型的零件是涡轮发动机的燃烧室900以下的涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室等零件GH1016700900%的涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室等零件GH1035750800的涡轮发动机的燃烧室和加力燃烧室GH1040800以下的燃烧室、加力燃烧室和700C以下的涡轮盘、轴及叶片材料GH1131900以下的涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室和其他高温部件GH1140800900的涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室等零件2.时效硬化型铁基口金GH2018这类合金铬、镍含量相对较低，故抗氧化的温度仅约800%，但是含弥散强化相形成元素(v、A
13、1、Ti)量相对较高，在固溶体基体上可形成化合物强化相，所以常用热处理形式为固溶处理+时效。通过固溶处理，可以使合金固溶强化；通过时效处理，可以使合金析出细小强化相VC、Ni3A1、Ni3Ti，Ni3(A1Ti)，从而提高室温和高温强度。固溶并时效处理后的组织为奥氏体+弥散化合物。例如GH2132的化合物量为2.5%、GH2135的化合物量为14%这类合金通常应用于高温下受力的零件，如涡轮盘、螺栓和工作温度不高的转子叶片等800以下的涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室和其他高温部件GH2036650以下的涡轮盘、环形件和紧固件GH2038700以下的涡轮盘、轴和叶片GH2130800以下的增压涡轮
14、和燃气涡轮叶片材料GH2132650700的涡轮盘、环形件、冲压焊接件和紧固零件材料GH2135700750的涡轮盘、工作叶片和其他高温部件GH2136650700的涡轮盘材料GH2302800850的燃气涡轮叶片和700750的燃气轮机叶片等材料3.固溶强化型镍基金GH3030特性、用途和相应的固溶强化型铁基合金、时效硬化型铁基合金基本相同。不同之处在于基体的差别。铁基高温合金的基体金属是铁(含铁量约50%左右)，含铬量约10%。23%、含镍量约7%一40%；而镍基高温合金的基体金属是镍，镍含量大于50% 由于镍含量的提高，故镍基高温合金比铁基高温合金的热强性高，最高工作温度已达到1050左
15、右；但其可切削加工性亦随之变差。同时由于它们都含有大量的镍，不符合我国资源情况，应逐步采用铁基高温合金来代替800以下涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室等零件，可用GH1140代GH3039800850的火焰筒及加力燃烧室等零件GH3044850900的航空发动机的燃烧室及加力燃烧室等零件GH3128800950的涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室等零件4.时效硬化型镍基合金GH4033700以下的涡轮叶片和750以下的涡轮盘等材料GH4037800850的涡轮叶片材料GH4043800850的排气门座后卡圈零件和燃气涡轮叶片GH4049900以下的燃气涡轮工作叶片及其他受力较大的高温部件GH4133
16、700750的涡轮盘或叶片GH4169350750的抗氧化热强材料注：各成分含量皆指质量分数。表5-6-7中国与国外变形高温合金牌号近似对照No.中国日本JIS美国德国法国NF俄罗斯TOCT英国DS/DTDGB/T旧牌号商业牌号AMS/SAEDINW-Nr.（L-Nr.）1GH1015GH15-868-2GH1035GH35-703-4GH1040GH40-395-5GH1131GH131-126-6GH1140GH140-602-7GH2018GH18-N2638GH2036GH36-481-9GH2038GH38A-696A-10GH2130GH130-617-11GH2132-GH132
17、A286AMSS525,5731; SAEHEV7X5NiCrTi26-151.4980（1.4944）Z6NCT25ATVSMo786DTD502612GH2135GH135-437-13GH2136GH136-V57-X5NirTi26-151.4980Z3NCT25;ATVS2-14GH2302GH302-617-15GH3030GH30-ATGR;NC20T435HR5; DTD703B;N203,N40316GH3039GH39-602-17GH3044GH44-868-18GH3128GH128-19GH4033GH33-437N80A20GH4037GH37-AMS5829;SA
18、EHEV6;-ATGS4;NC20KTA6172HRC,2HR202DTD747B;N501,N50321GH4043GH43-598-22GH4049GH49-（2.4636）NCK15ATD929HR4;N11523GH4133GH33A-437N80A24GH4169GH169-Inconel718AMS5596,5662SAEXEV-1NiCr19NbMo2.4668ATGC1;NC19FeNb-Inconel18*25-GH19SUH661N155AMS5531,5585;SAEHEV1X12CrCoNi21-201.4971（1.4974）ATGXZ12CNKDW20-26-GH2
19、0NCF800B;NCF2BIncoloy800AMS5766,5871;X10NiCrAlTi32-201.487625NC35-20;NicralC-Incoloy800*27-GH32-HestelloyXAMS55365754;SG-NiCr21Fe18Mo2.4613ATGE-HR6HR20428-GH25-L605AMS5537,5759; CoCr20W15Ni2.4964ATGH;KC20WN-HR2529-GH80A-NiMonic80ANiCr20TiAl2.4952（2.4631）ATGS3NC20TA-2HR12HR201;2HR401;3HR601;DTD736B30
20、-GH141-Rene41AMS5545;5712NiCr19CoMo2.4973ATGW2NC20KDTA-31-GH143-2.4634NCKD20ATr-HR3;DTD5007A;N10532-GH145NCF750BInconelX-750AMS5542,5567NiCr15Fe7TiAL2.4669ATGF;NC15FeTNbA974InconelX-750*33-GH146-Udimet500AMS57515753NICr18Co2.4983ATGW2;NC20KDTA-Udimet500*NPK2534-GH163-NiCo20Cr20MoTi2.4650ATGWO;NCK20D
21、-HR10,HR206;N26335-GH167-HastelloyR-135AMS5872A-36-GH182-Hatell-oyC4-NiMo16Cr16Ti2.4610-37-GH333-RA333AMS5716;5717-ATG33;Z6NCKDW45-38-GH600Imonel600AMS5665NiCr15Fe（NiCr15Fe8）2.4816NC15Fe;NiCralZ-39-GH710-ATGW4;Z6NCK18TDA-Udimet710*-40-GH738-WaspaloyAMS5704;5544NiCr1gCo14Mo4Ti2.4654ATGW1;NC20K14-NPK5
22、041-GH901-Udimet901AMS5660;5561NiFeCr12Mo2.4975（2.4662）Z8NCD725HR53,HR404;N90142-GH984-Inconel625AMS5666;5599NiCr22Mo9Nb2.4856ATGE2NC22FeDNb-Incomne1625*43-Disca10y-X4NICrTi25-151.4943ATVS2-Disca10y*44-Incoloy825-NiCr21Mo2.4858NC21FeDU-45-Incoloy700-ATGS8;NK27CADT-Incoloy700W-Wr.是德国DIN17007系统的数字材料号（
23、Wdrkstoff-Nummer）；L-Nr.是德国航空标准数字牌号（Luftfahrtstoff-Nr）的缩写，在表中加括号，以示区别。英国牌号中带“”的为商业牌号，与美国牌号通用。表5-6-8中国与国外铸造高温合金牌号近似对照No.中国美国德国法国NF俄罗斯TOCT英国GB/T旧牌号商业牌号AMSDINW-Wr.（L-Ni.）商业牌号BS1K211K11-B7-45y-2K213K13-C3-3K214K14-AHB-300-4K401K1AHB-300-5K403K3-C6K-6K405K5-In100-G-NCo15Cr10AiTiMo2.4674-C6K17-7K409K9B-190
24、0-8K412K12-C3-9K417K17In100AMS5397-G-NCo15Cr10AiTiM2.4674ATGM2NK15CAT-NPK24HC20410K417GK17GRene100-11K418K18Inco713CAMS5391-G-NCo13Cr16AiTiM2.4670ATGS9,NC13AD-Nimocast713HC20312-K18BInco713LC-13K419K19MN246-14-K119HRene125-NimocastpD16-15K438K38In738-16K640K40X40AMS5382G-（2.4966）KC25NW-ANC13-17-K2-C
25、6-18-K002MAR-M002-NW12KCATH-MM002-19-K20TRWV1A-C6yNimcast-PD18-20-K22PWA1422-C6yHK-21-K24-B-12y-22-K44FAX414-25-HastelloyCAMS5388DNiCr21Mo14W2.4602ARC6015NC17DWY-ANC16-26-HastelloBAMS5396AS-NiMo302.4800（2.4482）ARC1628ND27Fe-ANC15W-Nr.和L-Nr.的缩写含义同变形高温合金牌号对照表的表注。表5-6-9中国与国外耐蚀合金牌号近似对照No.中国GB/T日本JIS韩国KS
26、美国德国英国BSASTMUNSDINW-Nr.1NS111NCF800NCF800Incoloy800N08800X10NiCrAlTi32-201.4876NA152NS112-Incoloy800HN08810-1.4876NA153NS142NCF825NCF825Incoloy825N08825NiCr21Mo2.4858NA164NS143NCF825NCF825Carpenter20Cb3N08020-5NS312NCF600NCF600Inconel600N06600NiCr15Fe2.4816NA146NS313NCF601NCF601-NiCr23Fe2.4851-7NS31
27、5-Inconel690N06690-8NS321-HSSt6lloyBN10001-9NS322-HastelloyH-2N10665NiMo282.4617NA4410NS333-HastelloyC-276N10276NiMo16Cr15W2.4819NA4511NS334-NiMo16Cr15W2.4819NA4512NS335-HastelloyC-4N06455NiMo16Cr16Ti2.4819-13NS336NCF625NCF625Inconel625N06625NiCr22Mo9Nb2.4856NA21NA4314NS337-NiCr20Mo152.4836-镍基高温合金锻件
28、的热处理固溶强化的镍基高温合金（如GH3030，GH3039，GH3044，GH141等）锻件一般采用固溶时效处理。固溶处理的目的，不但是为了溶解基体内的碳化物和r相，以获得均匀的固溶体，为时效作组织准备，而且也是为了获得适当的晶粒度。一般固溶处理温度在10401230范围内，需确定恰当的固溶处理加热温度和保温时间，以防止r相晶粒不均匀长大、过热和过烧。有些合金，除了固溶时效处理外，还采用中间热处理，以获得较高的持久强度、高温塑性和较小的缺口敏感性。高温合金的热处理制度见表12。表12 高温合金锻件的热处理制度钢号适 宜 的 热 处 理 制 度布氏硬度压痕直径/mm铁基高温合金GH35固溶：1
29、1001140,空冷GH1140固溶：10801100，空冷GH18固溶：11001140，空冷，时效：800，16h，空冷GH131固溶：11301170，空冷，（保温按4min/mm）GH1015固溶：1150，空冷，（保温按11.5min/mm）GH1016固溶：1160，空冷，（保温按11.5min/mm）GH130固溶：1180，1.5h+1050,4h,空冷，时效：800，16h，空冷3.33.7GH2302固溶：1180，2h+1150，4h，空冷，时效：800，16h，空冷3.33.7GH95固溶：1200，1.5h+1050，4h，空冷；时效：800，16h，空冷固溶：118
30、0，2h+1050,4h，空冷；时效：750，16h，空冷3.13.4GH2036固溶：1140，80min，水冷；时效：650670，1416h+770800,1420h，空冷3.453.65GH1040固溶：1140，80min，水冷；时效：710，5h+800850,5h，空冷3.53.9固溶：1200，8h，水冷GH2132固溶：9801000，12h，油冷；时效；700720，1216h，空冷3.43.8GH2130固溶：9801000，12h，油冷；时效；720，16h ,空冷3.23.8GH2135固溶：1140，4h，空冷；时效：830，8h，空冷+650，16h，空冷3.43
31、.8固溶：1080，4h，空冷；时效：830，8h，空冷+700，16h，空冷3.253.65GH901固溶：1090，23h，水冷或空冷；时效：775，4h，空冷+705720，24h，空冷GH761固溶：1120，2h，空冷；时效：850，4h，空冷+750，4h，空冷3.1镍基高温合金GH3030固溶：9801020，空冷GH3039固溶：10501080，空冷GH3044固溶：11201160，空冷GH22固溶：11601180，3060min，水冷GH3128固溶：1200，水冷GH170固溶：1230，空冷（保温时间约5min/mm）GH2132固溶：1080，8h，空冷；时效：7
32、00，16h空冷3.55GH4033固溶：1080，8h，空冷；时效：700，16h空冷3.453.8固溶：1080，8h，空冷；时效：750，16h空冷3.403.8GH4133固溶：1080，8h，空冷；时效：750，16h空冷3.253.70GH4037固溶：1180，2h，空冷+1050，4h，空冷；时效：800，16h，空冷3.33.7GH143固溶：1150，4h，空冷+1065，16h，空冷；时效：700，16h，空冷3.13.5GH4049固溶：1200，2h，空冷+1050，4h，空冷；时效：850，8h，空冷3.23.5GH151固溶：1250，5h，空冷+1100，6h，空冷；时效：950，10h,空冷3.13.4GH118固溶：1190，1.5h，空冷+1100，6h，空冷GH710固溶：1170，4h，空冷+1080，4h,空冷，时效：845，24h，空冷2.93.2GH738固溶：1080，4h，空冷；时效：840，24h,空冷+760，16h，空冷GH698固溶：1120，8h，空冷+1000，4h，空冷；时效：775，16h，空冷3.33.6GH220固溶：1200，4h，空冷+1050，4h，空时；时效：950，2h，空冷3.33.6
