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一、GH2132 概述
GH2132是Fe-25Ni-15Cr基高温合金，加入钼、钛、铝、钒及微量硼综合强化。在650℃以下具有高的屈服强度和持久、蠕变强度，并且具有较好的加工塑性和满意的焊接性能。适合制造在650℃以下长期工作的航空发动机高温承力部件，如涡轮盘、压力机盘、转子叶片和紧固件等。该合金可以生产各种形状的变形产品，如盘件、锻件、板、棒、丝和环形件等。
优质GH2132合金，是在GH2132合金基础上发展而来，只要是提高合金纯洁度，限制气体含量，控制低熔点元素含量，并调整热处理制度，从而使合金的热强性和长期使用性能提高。
1.1 GH2132 材料牌号 GH2132(GH132)
1.2 GH2132 相近牌号 A286,UNSS66286(美国),ZbNCT25(法 国),P.Q.A286(美国)
1.3 GH2132 材料的技术标准
GJB 2611-1996 《航空用高温合金冷拉棒材规范》
GJB 2612-1996 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》
GJB 3020-1997 《航空用高温合金环坯规范》
GJB 3065-1998 《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范》
GJB 3167-1998 《冷镦用高温合金冷拉丝材规范》
GJB 3317-1998 《航空用高温合金热轧板规范》
GJB 3782-1999 《航空用高温合金锻制圆饼规范》
GB/T 14996-1994 《高温合金冷轧薄板》
1.4 GH2132 化学成分 GH2132合金化学成分见表1-1，优质GH2132合金化学成分见表1-2。
表1-1%
|
C |
Cr |
Ni |
Mo |
Ti |
Fe |
V |
B |
Mn |
Al |
Si |
P |
S |
|
不大于 |
||||||||||||
|
≤0.08 |
13.5～16.0 |
24.0～27.0 |
1.00～1.50 |
1.75～2.30 |
余 |
0.10～0.50 |
0.001～0.010 |
1.00～2.00 |
0.04 |
1.00 |
0.030 |
0.020 |
注：1 冷拉棒、圆饼和环坯标准规定ω(Ti)1.80%～2.35%。
2 热轧和冷轧板标准规定，ω(B)0.003%～0.010%，ω(Mn)≤2.00%，ω(P)≤0.020%，ω(S)≤0.015%。
3 冷拉焊丝标准规定，ω(Al)≤0.35%，ω(Ti)1.75%～2.35%，ω(Si)0.40%～1.00%，ω(P)≤0.020%，ω(S)≤0.015%。
4 冷镦用丝材标准规定，ω(Ti)1.75%～2.35%，ω(Si)0.40%～1.00%，ω(P)≤0.025%，ω(S)≤0.020%。
5 热轧和锻制棒材标准规定ω(Cu)≤0.25%。
表1-2%
|
C |
Cr |
Ni |
Mo |
Ti |
Fe |
V |
B |
Mn |
Al |
Si |
P |
S |
|||||||||||
|
不大于 |
|||||||||||||||||||||||
|
≤0.08 |
13.50～16.00 |
24.00～27.00 |
1.00～1.50 |
1.90～2.35 |
余 |
0.10～0.50 |
0.003～0.010 |
0.35 |
0.35 |
0.35 |
0.015 |
0.002 |
|||||||||||
|
Ca |
Mg |
Cu |
Sn |
Pb |
Se |
Ag |
Te |
Tl |
Bi |
N |
O |
||||||||||||
|
不大于 |
|||||||||||||||||||||||
|
0.005 |
0.005 |
0.30 |
0.0050 |
0.0005 |
0.0003 |
0.0005 |
0.00005 |
0.0001 |
0.00003 |
0.0100 |
0.0050 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
注：微量元素Se、Te、Tl在确定分析方法前，报实测数据，不作为验收依据。
1.5 GH2132 热处理制度 材料标准规定的GH2132热处 理制度见表1-3；优质GH2132热处理制度为900℃±10℃，1～2h,油冷＋750℃±10℃，16h，空冷。
表1-3
|
材料品种 |
热处理制度 |
|
棒材、圆饼 |
980～1000℃，1～2h，油冷＋700～720℃，12～16h,空冷 |
|
热轧板、冷轧板 |
980～1000℃，空冷＋700～720℃，12～16h，空冷 |
|
冷拉棒 |
980～1000℃，1～2h，油冷＋700～720℃，16h,空冷 |
|
环件毛坯 |
980～990℃，1～2h，油冷＋700～720℃，16h,空冷 |
|
冷镦用冷拉丝 |
980～1000℃，水冷或油冷＋700～720℃，16h,空冷 |
注:冷拉棒和冷拉丝标准规定，性能检验不合格时，可以不大于760℃时效16h，合格后交货。
1.6 GH2132 品种规格和供应状态 可以供应各种规格的棒材、板材、丝材、盘件和环件。棒材、圆饼和环坯不经热处理交货；热轧板和冷轧板固溶和酸洗后交货；冷拉棒材于固溶＋酸洗状态交货；冷镦丝可于固溶＋酸洗盘状、或固溶＋酸洗直条状、或固溶直条状磨光和冷拉等几种状态交货；冷拉焊丝于冷拉状态、或固溶＋酸洗、或半硬状态交货。
1.7 GH2132熔炼和铸造工艺 GH2132合金可采用非真空感应＋电渣，电弧炉＋电渣和电弧炉＋真空电弧以及真空感应＋真空电弧等工艺熔炼。优质GH2132合金可采用真空感应＋真空电弧工艺熔炼。
1.8 GH2132 应用概况与特殊要求 在航空上主要用于在650℃以下工作的发动机压气机盘、涡轮盘、承力环、机匣、轴类、紧固件和板材焊接承力件等。在国内该合金已在航空上获得较为广泛的应用。优质GH2132合金用作航空发动机压气机叶片及高温紧固件等。
二、GH2132 物理及化学性能
2.1 GH2132 热性能
2.1.1 GH2132 熔化温度范围 1364-1424℃[1]。
2.1.2 GH2132 热导率 见表2-1。
表2-1[1]
|
θ/℃ |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
λ/（W/（m·C）） |
14.2 |
15.9 |
17.2 |
18.8 |
20.5 |
22.2 |
23.9 |
25.5 |
27.6 |
2.1.3 GH2132线膨胀系数 GH2132线膨胀系数见表2-2；优质GH2132线膨胀系数见表2-3
表2-2[1]
|
θ/℃ |
20～100 |
20～200 |
20～300 |
20～400 |
20～500 |
20～600 |
20～700 |
20～800 |
20～900 |
|
α/10-6C-1 |
15.37 |
16.09 |
16.31 |
16.84 |
17.58 |
18.06 |
18.74 |
19.62 |
20.45 |
表2-3[2]
|
θ/℃ |
20～100 |
20～200 |
20～300 |
20～400 |
20～500 |
20～600 |
20～700 |
20～800 |
20～850 |
|
α/10-6C-1 |
15.7 |
16.0 |
16.5 |
16.8 |
17.3 |
17.5 |
17.9 |
19.1 |
19.7 |
2.2 GH2132密度 GH2132:ρ=7.93g/cm3[1]；优质GH2132:ρ=7.99g/cm3[2]。
2.3 GH2132电性能 电阻率见表2-4
2.4 GH2132磁性能
2.5 GH2132化学性能
2.5.1 GH2132抗氧化性能 合金在空气介质中试验100～300h后的氧化速率见表 2-5。
表2-4[1]
|
θ/℃ |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
ρ/(10-6Ω·m ) |
0.914 |
0.985 |
1.018 |
1.074 |
1.119 |
1.135 |
1.165 |
1.192 |
1.213 |
1.225 |
表2-5[1]
|
θ/℃ |
氧化速率/(g/(m2·h)) |
||
|
100h |
200h |
300h |
|
|
650 |
0.00417 |
0.00276 |
0.00234 |
|
750 |
0.03250 |
0.07216 |
0.08322 |
|
850 |
0.00630 |
0.12386 |
0.09672 |
三、GH2132力学性能
技术标准规定的性能 GH2132合金见表3-1；优质GH2132合金见表3-2
表3-1
|
品种 |
室温性能 |
θ/℃ |
拉伸性能 |
持久性能 |
|||||||||
|
σb/MPa |
σP0.2/MPa |
δ5/% |
φ/% |
aKU/（kJ/m2） |
HBS |
σb/MPa |
δ5/% |
φ/% |
σ/MPa |
t/h |
δ5/% |
||
|
不小于 |
不小于 |
||||||||||||
|
轧棒 锻棒 |
930 |
- |
20 |
40 |
- |
255～321 |
550 |
785 |
16 |
28 |
588 |
100 |
- |
|
650 |
735 |
15 |
20 |
392 |
100 |
- |
|||||||
|
冷拉棒① |
900 |
590 |
15 |
20 |
- |
248～341 |
650 |
- |
- |
- |
451 （392） |
23 （100） |
5 （3） |
|
热轧板② |
885 |
- |
20 |
- |
- |
- |
650 |
735 |
15 |
- |
- |
- |
- |
|
550 |
785 |
16 |
- |
- |
- |
- |
|||||||
|
冷轧板② |
885 |
- |
20 |
- |
- |
- |
650 |
735 |
15 |
- |
392 |
100 |
实测 |
|
550 |
785 |
16 |
- |
588 |
100 |
实测 |
|||||||
|
圆饼 |
930 |
620 |
20 |
40 |
290 |
255～321 |
650 |
735 |
15 |
20 |
392 |
100 |
- |
|
环坯 |
930 |
620 |
20 |
30 |
290 |
255～321 |
650 |
735 |
15 |
- |
392 |
100 |
- |
|
冷镦 用丝① |
900（930）③ |
590 - |
15 （18） |
20 （40） |
- - |
248～341 （HV260～360） |
650 |
- |
- |
|
451 （392） |
23 （100） |
5 - |
① 冷拉棒和冷镦用丝材，固溶状态硬度不大于HBS202(HV194)。
② 板材的高温拉伸和持久试验只作一个温度，如合同中未注明时按650℃进行试验。
③ 如需方要求，可按括号内指标进行检验。
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