GH2026
1合金介紹
1.1 概述
GH2026是Fe-Ni-Co-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金，使用溫度范圍540℃～570℃，高使用溫度可達(dá)677℃。合金加入鉻、鉬元素進(jìn)行固溶強(qiáng)化，加入高鈦、低鋁元素形成γ′時(shí)效強(qiáng)化相，同時(shí)鈷元素使鈦、鋁在固溶體中的溶解度降低，促使γ′相析出量增加，從而提高γ′相的熱穩(wěn)定性，降低γ′相的堆垛層錯(cuò)能。合金的*，具有優(yōu)異的抗應(yīng)力松弛性能和抗蠕變性能，沒(méi)有缺口敏感性。適于制作螺栓、氣封彈、密封環(huán)、銷釘?shù)攘慵?，主要產(chǎn)品有熱軋和鍛制棒材、熱軋板材和冷軋薄板等。
1.2 應(yīng)用概況及特性
合金已用于制作地面汽輪機(jī)用緊固件，在540℃～570℃蒸汽條件下可工作10萬(wàn)余小時(shí)，使用情況良好。相近合金在國(guó)外用于制作航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)緊固件和葉片。
合金在中溫下具有良好的塑形，在使用中會(huì)降低零件因持久和蠕變?cè)斐傻臄嗔?。合金在使用溫度范圍?nèi)經(jīng)時(shí)效或應(yīng)力時(shí)效后，均未發(fā)現(xiàn)TCP有害相。
1.3 材料牌號(hào)
GH2026（GH26，R-26）。
1.4 相近牌號(hào)
Refractaloy26（美）。
1.5 材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
撫87-1 GNS26（R-26）合金技術(shù)條件
HJ418 R-26高溫合金緊固件毛坯技術(shù)條件
1.6 熔煉工藝
采用非真空感應(yīng)爐 電渣重爐、或真空感應(yīng)爐 電渣重爐熔煉工藝。
1.7 化學(xué)成分
| C | Cr | Ni | Co | Mo | Ti | Al |
質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% | ≦0.08 | 16.00～20.00 | 35.00～39.00 | 18.00～22.00 | 2.50～3.50 | 2.50～3.00 | ≦0.25 |
元素 | Fe | B | Si | Mn | P | S | |
質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% | 余 | 0.001-0.010 | ≦1.50 | ≦1.00 | ≦0.030 | ≦0.030 |
1.8 熱處理制度
固溶溫度：1080℃；780℃保溫20小時(shí)
2物理、彈性和化學(xué)性能
2.1 熔化溫度范圍
2.2 相變點(diǎn)
2.3 熱導(dǎo)率
2.4 電阻率（表2-1）
表2-1
| 20 | 400 | 500 | 600 | 700 |
ρ/（106Ω? m） | 1.057 | 1.179 | 1.209 | 1.232 | 1.246 |
2.5 熱擴(kuò)散率
2.6 比熱容
2.7 線膨脹系數(shù)（表2-2）
表2-2
| 20～100 | 20～400 | 20～500 | 20～600 | 20～700 |
α/（10-6℃-1） | 10.919 | 13.200 | 13.875 | 14.419 | 15.145 |
2.8 密度
ρ=8.20g/cm3[1]
2.9 磁性能
2.10 彈性性能（表2-3）
表2-3
| 20 | 400 | 500 | 600 | 700 |
E/GPa | 221.44 | 193.00 | 184.86 | 175.83 | 169.26 |
2.11 化學(xué)性能
3力學(xué)性能
3.1 供貨技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
3.1.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能（表3-1）
表3-1
| 品種 | 熱處理 | 室溫性能 | 持久性能 | ||||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ψ/% | 硬度 | θ/℃ | σ/MPa | τ/h | |||
鍛、軋材 | 標(biāo)準(zhǔn)熱處理 | ≧1000 | ≧550 | ≧15 | ≧20 | HRC | 566 | 600 | ≧100 | |
649 | 380 | ≧100 | ||||||||
HJ418 | 緊固件毛坯 | 標(biāo)準(zhǔn)熱處理 | ≧1000 | ≧550 | ≧15 | ≧20 | HB | - | - | - |
3.1.2生產(chǎn)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、基值和設(shè)計(jì)許用值
3.2 短時(shí)力學(xué)性能
3.2.1硬度
各品種經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)熱處理，20℃。HRC為26～35
3.2.2沖擊性能
合金不同溫度的沖擊韌性見(jiàn)表3-2
表3-2
| 標(biāo)準(zhǔn)熱處理 | ||||
θ/℃ | 20 | 550 | 650 | 750 | 850 |
α/（J/cm2） | 114.25 | 128.12 | 143.75 | 131.25 | 162.50 |
3.2.3壓縮性能
3.2.4扭轉(zhuǎn)性能
3.2.5剪切性能
3.2.6拉伸性能
3.2.6.1棒材不同溫度的拉伸性能見(jiàn)表3-3
表3-3
| θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ψ/% |
棒材 | 20 | 1140 | 643 | 31.0 | 48.6 |
300 | 1028 | 583 | 24.4 | 51.0 | |
450 | 998 | 572 | 26.0 | 49.4 | |
550 | 988 | 565 | 24.0 | 45.0 | |
650 | 890 | 550 | 40.6 | 61.4 | |
750 | 645 | 543 | 56.8 | 69.6 | |
850 | 355 | 325 | 89.4 | 8.3 |
3.2.6.2棒材經(jīng)550℃時(shí)效，不同時(shí)效時(shí)間的室溫拉伸性能見(jiàn)表3-4
表3-4
| 時(shí)效規(guī)范 | 室溫拉伸 | ||||
θ/℃ | t/h | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ψ/% | |
棒材 | - | - | 1205 | 715 | 28.7 | 50.7 |
1185 | 700 | 28.0 | 43.3 | |||
550 | 100 | 1160 | 655 | 29.6 | 49.8 | |
1200 | 710 | 28.2 | 48.7 | |||
500 | 1195 | 700 | 28.0 | 50.8 | ||
取樣 | 時(shí)效規(guī)范 | 室溫拉伸 | ||||
θ/℃ | t/h | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ψ/% | |
棒材 | 550 | 500 | 1215 | 720 | 29.3 | 50.2 |
1000 | 1270 | 750 | 28.2 | 43.4 | ||
1225 | 750 | 27.3 | 49.7 | |||
3000 | 128.3 | 806 | 24.5 | 43.3 | ||
128.6 | 798 | 26.4 | 49.1 | |||
3.3 持久和蠕變性能
3.3.1持久性能
3.3.1.1 棒材不同溫度的光滑和缺口持久性能見(jiàn)表3-5
表3-5
| θ/℃ | σ/MPa | τ/h | δ5/% | ψ/% | τH?/h |
棒材 | 540 | 735 | 841 | 27.2 | 42.7 | ≧4000 |
686 | ≧4000 | - | - | ≧4000 | ||
570 | 745 | 127.92 | 18.58 | 31.46 | ≧588 | |
116.75 | 21.13 | 61.03 | ≧680 | |||
87.47 | 40.00 | 53.70 | - | |||
686 | 123 | - | - | 1222.85 | ||
135 | - | - | 1222.67 | |||
650 | 392 | 1230.92 | - | - | 1936 | |
?缺口半徑r=0.5mm | ||||||
3.3.1.2 棒材經(jīng)570℃、745MPa應(yīng)力時(shí)效，不同時(shí)效時(shí)間的光滑和缺口持久性能見(jiàn)表3-6
表3-6
| 570℃、745MPa應(yīng)力時(shí)效t/h | τ/h | δ5/% | ψ/% | τH?/h |
棒材 | - | 127.92 | 18.58 | 31.46 | ≧588 |
116.75 | 21.13 | 61.03 | ≧680 | ||
100 | 160.00 | 26.67 | 29.18 | - | |
216.50 | 14.06 | 19.46 | - | ||
500 | 152.50 | 26.00 | 47.70 | ≧657 | |
215.67 | 19.00 | 29.74 | ≧680 | ||
1000 | 146.07 | 20.33 | 51.94 | ≧210 | |
204.58 | 32.46 | 29.34 | ≧300 | ||
299.83 | 24.78 | 37.30 | - | ||
3000 | 293.58 | 32.58 | 29.20 | ≧657 | |
278.58 | 21.85 | 27.05 | ≧658 | ||
?缺口半徑r=0.5mm | |||||
3.3.2蠕變性能
3.3.2.1 棒材537℃和570℃、不同應(yīng)力的蠕變性能見(jiàn)表3-7
表3-7
| θ/℃ | σ/MPa | ε/（%/h） | t/h | εt/mm | εp/% |
棒材 | 537 | 343 | 0.1?10-5 | 3983 | 0.009 | - |
372 | 0.5?10-5 | 3618 | 0.034 | - | ||
412 | 0.1?10-5 | 3689 | 0.001 | - | ||
451 | 0.37?10-5 | 4169 | 0.006 | - | ||
490 | 0.4?10-5 | 3833 | 0.062 | - | ||
570 | 570 | 0.1?10-5 | 100 | 0.1955 | 0.007 |
3.3.2.2 棒材537℃不同應(yīng)力的蠕變曲線見(jiàn)圖3-1
圖3-1
3.3.2.3 棒材經(jīng)550℃?3000h時(shí)效，570℃的蠕變性能見(jiàn)表3-8
表3-8
| θ/℃ | σ/MPa | ε/（%/h） | t/h | εt/mm | εp/% |
棒材 | 570 | 353 | 0.1?10-5 | 100 | 0.1955 | 0 |
3.4 疲勞性能
3.4.1高周疲勞
鍛軋材室溫旋轉(zhuǎn)彎曲光滑和缺口疲勞限見(jiàn)表3-9
表3-9
| 光滑疲勞 | 缺口疲勞 | ||
σ-1/MPa | Nf/周 | σ-1H?/MPa | Nf/周 | |
鍛軋材 | 450 | 4.0?105 | 382 | 7.7?105 |
431 | 5.8?105 | 343 | 9.2?106 | |
431 | 5.4?105 | 343 | 6.0?106 | |
392 | 1.4?106 | 323 | 2.0?106 | |
372 | 1.5?106 | 314 | 1.5?106 | |
372 | 1.4?106 | 314 | 1.0?106 | |
363 | 7.4?106 | 304 | 1.09?107 | |
353 | 1.0?107 | - | - | |
?缺口試樣r=0.5mm，Kt=2.28 | ||||
注：5000r/min；R=－1；d=4.0mm試樣 | ||||
3.4.2低周疲勞
3.4.3特種疲勞
3.5 裂紋擴(kuò)展速率
3.6 斷裂韌度
3.7 松弛性能
棒材不同溫度的拉伸應(yīng)力松弛性能見(jiàn)表3-10
表3-10
| 538℃、初始σ0=308.91MPa | 538℃、初始σ0=356.96MPa | 566℃、初始σ0=356.96MPa | |||
t/h | 殘余應(yīng)力/MPa | t/h | 殘余應(yīng)力/MPa | t/h | 殘余應(yīng)力/MPa | |
棒材 | 0 | 308.91 | 0 | 356.96 | 0 | 356.96 |
2 | 304.61 | 0.5 | 349.61 | 5 | 349.61 | |
8 | 299.60 | 28 | 347.12 | 9 | 344.33 | |
12 | 297.15 | 90 | 344.62 | 17 | 347.06 | |
48 | 294.70 | 110 | 347.12 | 33 | 345.88 | |
192 | 289.70 | 302 | 344.62 | 43 | 344.61 | |
250 | 282.25 | 402 | 347.12 | 91 | 344.16 | |
350 | 280.97 | 502 | 347.12 | 103 | 244.16 | |
400 | 277.24 | 602 | 347.12 | 127 | 344.61 | |
450 | 269.69 | 702 | 347.12 | 241 | 339.11 | |
500 | 268.42 | 802 | 347.12 | 287 | 332.15 | |
550 | 267.24 | 902 | 347.12 | 303 | 329.60 | |
600 | 264.69 | 1000 | 347.12 | 351 | 313.42 | |
850 | 262.24 | - | - | 400 | 304.59 | |
950 | 262.24 | - | - | 450 | 299.69 | |
1000 | 260.96 | - | - | 550 | 292.14 | |
- | - | - | - | 650 | 294.69 | |
- | - | - | - | 800 | 292.14 | |
- | - | - | - | 900 | 292.14 | |
- | - | - | - | 1000 | 288.41 | |
注：1.應(yīng)力松弛期間應(yīng)變量（ε殘）為0.021mm | ||||||
4工藝性能與要求
4.1 成形工藝與性能
合金鑄錠加熱溫度1140℃，保溫3h，開(kāi)鍛溫度1050℃，停鍛溫度≧950℃；方坯改鍛加熱溫度1130℃，保溫2h，開(kāi)鍛溫度1050℃，終鍛溫度≧900℃。
4.2 工藝性能
4.3 焊接性能
4.4 零件熱處理工藝
4.4.1 螺栓采用標(biāo)準(zhǔn)熱處理工藝
4.4.2 汽封彈熱處理工藝：1025℃?13℃?1h/OQ＋730℃?8℃?44h/AC
4.5 表面處理工藝
4.6 切削加工與磨削性能
焊接加工時(shí)應(yīng)低轉(zhuǎn)速、少進(jìn)刀、慢走刀。
5組織結(jié)構(gòu)
5.1 相變溫度
5.2 時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
5.3典型組織
合金經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)熱處理后的組織由γ基體、γ′相、TiC、TiN、M3B2型硼化物、M6C型碳化物組成。合金中的一次相主要是TiC和TiN，它們以?shī)A雜物的形式沿加工方向分布，呈塊或條狀，個(gè)別呈帶狀。γ′相是合金的主要強(qiáng)化相，顆粒細(xì)小，呈彌散分布，ω（γ′）約占合金的10%。
合金經(jīng)650℃?3000h時(shí)效后，γ′相有長(zhǎng)大，晶界上發(fā)現(xiàn)有少量η相。
GH2026數(shù)據(jù)由上海隆繼金屬集團(tuán)全程提供，你可搜索更多了解上海隆繼金屬集團(tuán)。
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