GH2026
1合金介紹
1.1 慨述
GH2026是Fe-Ni-Co-Cr基結晶硬度型彎曲變形高溫環境和金，應用室溫范圍內540℃～570℃，高應用室溫相當于677℃。和金進入鉻、鉬稀土稀有物質做固溶精煉，進入高鈦、低鋁稀土稀有物質確立γ′時效性精煉相，一同鈷稀土稀有物質使鈦、鋁在固溶體中的融解度有效降，驅使γ′相揮發量上升，可以上升γ′相的熱固相關性，有效降γ′相的堆垛層錯能。和金的*，有著成績突出的抗剪切力下垂能力和抗脆性斷裂能力，沒了矛盾脆弱性。合適制成螺柱、氣封彈、封口環、銷釘等零件及運轉情況，主耍物品有帶鋼和鍛制棒材、帶鋼實木板材和冷軋鋼薄鋼板等。
1.2 軟件應用概貌及特點
合金已用于制作地面汽輪機用緊固件，在540℃～570℃蒸汽條件下可工作10萬余小時，使用情況良好。相近合金在國外用于制作航空渦輪發動機緊固件和葉片。
合金在中溫下具有良好的塑形，在使用中會降低零件因持久和蠕變造成的斷裂。合金在使用溫度范圍內經時效或應力時效后，均未發現TCP有害相。
1.3 素材鋼種
GH2026（GH26，R-26）。
1.4 相同鋼材牌號
Refractaloy26（美）。
1.5 材料系統規定
撫87-1 GNS26（R-26）合金技術條件
HJ418 R-26高溫度錳鋼鎖固件毛胚房新技術標準
1.6 冶煉新工藝
采用非真空感應爐 電渣重爐、或真空感應爐 電渣重爐熔煉工藝。
1.7 有機化學精分
| C | Cr | Ni | Co | Mo | Ti | Al |
安全性能總分/% | ≦0.08 | 16.00～20.00 | 35.00～39.00 | 18.00～22.00 | 2.50～3.50 | 2.50～3.00 | ≦0.25 |
成分 | Fe | B | Si | Mn | P | S | |
重量評分/% | 余 | 0.001-0.010 | ≦1.50 | ≦1.00 | ≦0.030 | ≦0.030 |
1.8 熱正確處理方式
固溶溫度：1080℃；780℃保溫20小時
2物理、彈性和化學性能
2.1 鋁熱反應室溫區間
2.2 相變點
2.3 熱導率
2.4 電阻功率率（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 熱擴散轉移率
2.6 比熱容
2.7 線增加常數（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 硬度
ρ=8.20g/cm3[1]
2.9 磁塊能
2.10 的彈性能力（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 普通機械功效
3力學性能
3.1 采購技藝基準
3.1.1技術標準規定的性能（表3-1）
表3-1
| 品類 | 熱操作 | 室內溫度功能 | 持久性效能 | ||||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ψ/% | 光潔度 | θ/℃ | σ/MPa | τ/h | |||
鍛、軋材 | 規范標準滲碳 | ≧1000 | ≧550 | ≧15 | ≧20 | HRC | 566 | 600 | ≧100 | |
649 | 380 | ≧100 | ||||||||
HJ418 | 鎖緊螺栓件金屬毛坯 | 標準的熱加工 | ≧1000 | ≧550 | ≧15 | ≧20 | HB | - | - | - |
3.1.2生產檢驗數據、基值和設計許用值
3.2 短暫磁學性能方面
3.2.1硬度
各品種經標準熱處理，20℃。HRC為26～35
3.2.2沖擊性能
合金不同溫度的沖擊韌性見表3-2
表3-2
| 標淮熱處里 | ||||
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550℃時效，不同時效時間的室溫拉伸性能見表3-4
表3-4
| 法定期限標準規范 | 高溫拉伸彈簧 | ||||
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 | ||
采樣 | 時限正規 | 高溫拉伸彈簧 | ||||
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 堅持下去和熱變形功效
3.3.1持久性能
3.3.1.1 棒材有所差異室內溫度的光滑平整和人才缺口耐用耐熱性見表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 | |
?拐點轉彎半徑r=0.5mm | ||||||
3.3.1.2 棒材經570℃、745MPa應力比有效期，不同的有效期日子的豎直和收窄持久性特點見表3-6
表3-6
| 570℃、745MPa應力應變追訴時效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 | ||
?豁口圓的半徑r=0.5mm | |||||
3.3.2蠕變性能
3.3.2.1 棒材537℃和570℃、有差異扯力的脆性斷裂性能方面見表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℃不一樣的彎曲應力的金屬疲勞直線見圖3-1
圖3-1
3.3.2.3 棒材經550℃?3000h期限，570℃的金屬疲勞耐熱性見表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 損耗耐磨性
3.4.1高周疲勞
鍛軋材室溫旋轉彎曲光滑和缺口疲勞限見表3-9
表3-9
| 光滑平整疲乏 | 豁口勞累 | ||
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 | - | - | |
?凹槽坯料r=0.5mm，Kt=2.28 | ||||
注：5000r/min；R=－1；d=4.0mm巖樣 | ||||
3.4.2低周疲勞
3.4.3特種疲勞
3.5 刮痕尋址強度
3.6 碎裂韌度
3.7 放松下來功效
棒材不同溫度的拉伸應力松弛性能見表3-10
表3-10
| 538℃、原始σ0=308.91MPa | 538℃、默認值σ0=356.96MPa | 566℃、缺省σ0=356.96MPa | |||
t/h | 殘留物壓力/MPa | t/h | 穩定度能力/MPa | t/h | 殘渣剛度/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.熱應力下垂前幾天應變速率量（ε殘）為0.021mm | ||||||
4工藝性能與要求
4.1 軋制制作工藝與特點
合金鑄錠加熱溫度1140℃，保溫3h，開鍛溫度1050℃，停鍛溫度≧950℃；方坯改鍛加熱溫度1130℃，保溫2h，開鍛溫度1050℃，終鍛溫度≧900℃。
4.2 新工藝效能
4.3 對接焊安全性能
4.4 配件上的熱整理工學院藝
4.4.1 螺栓標準選用標準熱辦工院藝
4.4.2 汽封彈熱清理工學院藝：1025℃?13℃?1h/OQ＋730℃?8℃?44h/AC
4.5 表皮清工院藝
4.6 車削加工廠與切削能力
焊接加工時應低轉速、少進刀、慢走刀。
5組織結構
5.1 相變體溫
5.2 時間-工作溫度-結構的轉變身材曲線
5.3具代表性組織化
合金經標準熱處理后的組織由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，它們以夾雜物的形式沿加工方向分布，呈塊或條狀，個別呈帶狀。γ′相是合金的主要強化相，顆粒細小，呈彌散分布，ω（γ′）約占合金的10%。
合金經650℃?3000h時效后，γ′相有長大，晶界上發現有少量η相。
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