GH3039
中國牌號：GH3039鎳基高溫合金
俄羅斯牌號：ЭИ602/XH75MБГЮ
一、GH3039鎳基高溫合金概述：
GH3039為單相奧氏體型固溶強化合金，在800℃以下具有中等的熱強性和良好的熱疲勞性能，1000℃以下抗氧化性能良好。長期使用組織穩(wěn)定，還具有良好的冷成形性和焊接性能。適宜于850℃以下長期使用的航空發(fā)動機燃燒室和加力燃燒室零部件。該合金可以生產(chǎn)板材、棒材、絲材、管材和鍛件。
1、GH3039 材料牌號：GH3039(GH39)
2、GH3039 相近牌號：ЭИ602，ХН75МБГЮ(俄羅斯）
3、GH3039 材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):
4、GH3039 化學(xué)成分：見表1-1。
表1-1 %
| C≤ | Si≤ | Mn≤ | P≤ | S≤ | Cr≥ | Ni≥ | Mo≥ | Cu≤ |
| 0.08 | 0.80 | 0.40 | 0.020 | 0.012 | 19.0-22.0 | 余量 | 1.80-2.30 | |
| 其他 | N≤ | Al≤ | Ti≤ | Fe≤ | Co≤ | V≤ | W≤ | Nb≤ |
| - | 0.35-0.75 | 0.35-0.75 | 3.00 | - | - | - | 0.90-1.30 |
注：1）.合金中允許有Ce存在。
2）.合金中ω(Cu)=0.20%。
5、GH3039 熱處理制度：熱軋及冷軋板材和帶材固溶處理：1050～1090℃，空冷。棒材及管材固溶處理：1050～1080℃，空冷或水冷。
6、GH3039 品種規(guī)格和供應(yīng)狀態(tài)：可以供應(yīng)各種規(guī)格的熱軋板、冷軋板、帶材、棒材、絲材、管材、和鍛件。板材、帶材和管材固溶處理和酸洗后交貨。絲材于冷加工狀態(tài)或固溶狀態(tài)供應(yīng)棒材不熱處理交貨。
7、GH3039 熔煉和鑄造工藝：合金采用電弧爐熔煉、電弧爐或非真空感應(yīng)爐加電渣重熔或真空電弧重熔以及真空感應(yīng)爐加電渣或真空電弧重熔工藝。
8、GH3039 應(yīng)用概況與特殊要求：用該合金材制作的航空發(fā)動機燃燒室及加力燃燒室零部件，經(jīng)過長期的生產(chǎn)和使用考驗，使用性能良好。
二、GH3039 物理及化學(xué)性能：
1、 GH3039 熱性能：
(1)、GH3039 熱導(dǎo)率：見表2-1。
表2-1
| θ/℃ | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| λ/（W/（m·℃）） | 13.8 | 15.5 | 17.2 | 18.8 | 20.5 | 21.8 | 23.4 | 25.1 | 26.8 |
(2)、GH3039 比熱容：見表2-2。
表2-2
| θ/℃ | 150 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 |
| c/(J/(kg.K)) | 544 | 574 | 636 | 645 | 762 | 779 | 921 | 1047 |
(3)、GH3039 線膨脹系數(shù)：見表2-3。
表2-3
| θ/℃ | 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 | 20-1000 |
| α/10-6℃-1 | 11.5 | 12.4 | 13.2 | 13.5 | 13.8 | 14.3 | 14.9 | 15.3 | 15.8 | 16.4 |
2、GH3039密度： ρ=8.3g/cm3。
3、GH3039電性能：室溫電阻率ρ=1.18×10-6Ω·m。
4、GH3039磁性能：合金無磁性。
5、GH3039化學(xué)性能：GH3039抗氧化性能：
(1)、GH3039在空氣介質(zhì)中經(jīng)100h試驗后的氧化速率：見表2-4。
(2)、GH3039合金在高溫下長期工作時，有產(chǎn)生沿晶界氧化的傾向。在900～1100℃暴露100h后的沿晶氧化深度：見表2-5。
(3)、GH3039合金在高溫下100h內(nèi)的氧化增重：見圖2-1
表2-4
| θ/℃ | 900 | 1000 | 1100 | 1200 |
| 氧化速率/(g/(m2· h)) | 0.074 | 0.251 | 0.535 | 1.061 |
表2-5
| θ/℃ | 900 | 1000 | 1100 |
| 沿晶界氧化深度/mm | 0.020 | 0.052 | 0.068 |
三、GH3039力學(xué)性能：GH3039技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的力學(xué)性能：見表3-1
表3-1
| 標(biāo)準(zhǔn)號 | 品種 | 室溫拉伸性能 | 800℃拉伸性能 | ||||
| σb/MPa | δ5/% | φ/% | σb/MPa | δ5/% | φ/% | ||
| GJB 1952-1994 | 冷軋板 | 735 | 40 | - | 245 | 40 | - |
| GJB 2297-1995 | 航空用管 | 685① | 40① | - | 245 | 40 | - |
| GJB 3165-1998 | 棒材 | 735 | 40 | - | 245 | 40 | 40 |
| GJB 3317-1998 | 熱軋板 | 735 | 40 | 45 | 245 | 40 | 50 |
| GJB 3318-1998 | 冷軋帶 | 735② | 40① | - | - | - | - |
| GB/T 15062-1994 | 一般用管 | 635 | 35 | - | - | - | - |
注：①外徑>30mm,壁厚>3.0mm管材室溫σb≥635MPa,δ5≥30%。
②δ≤0.25mm帶材的室溫σb≥660MPa,δ5實測。
四、GH3039組織結(jié)構(gòu)：
1、GH3039相變溫度：
2、GH3039時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線：
3、GH3039合金組織結(jié)構(gòu)：
(1)、GH3039合金固溶狀態(tài)為單相奧氏體，并含有少量的Ti(CN)、NbC及M32C6碳化物。經(jīng)600～900℃長期時效或使用后，有M32C6型碳化物析出，600～700℃時效后析出的碳化物顆粒細(xì)小，均勻分布于晶內(nèi)和晶界，時效溫度高于700℃時，主要沿晶界析出并聚集長大。合金中不形成有害相，組織穩(wěn)定性較好。
(2)、GH3039冷軋薄板標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，供應(yīng)狀態(tài)晶粒度的要求為5～8級。
五、GH3039工藝性能與要求：GH3039成型性能：
1、GH3039鍛造：合金具有良好的熱加工工藝塑性，變形性能良好。鍛造加熱溫度1170～1190℃，終鍛溫度不低于900℃，一次加熱的變形量為50%。
2、GH3039軋制：板材荒軋溫度1100～1140℃，精軋溫度1050～1100℃，終軋溫度不低于850℃。經(jīng)電渣或真空自耗重熔的合金軋制時，精軋溫度應(yīng)稍低于電弧爐熔煉的合金。熱軋終軋道次變形量應(yīng)不低于13%，薄板冷軋變形量30%～55%。
3、GH3039沖壓性能：供應(yīng)狀態(tài)薄板具有良好的沖壓習(xí)慣你能，沖壓的極限系數(shù)見表5-1，一般工作系數(shù)為極限系數(shù)的80%～90%。供應(yīng)狀態(tài)δ1.5mm薄板反復(fù)彎壓至斷裂次數(shù)為20～29次；杯突試驗深度為10.7～12.0mm。δ8.5mm熱軋中板經(jīng)深沖后應(yīng)立即（不得超過12h）進(jìn)行中間固溶處理，以消除應(yīng)力。
表5-1
| 極限深沖系數(shù) | 極限翻邊系數(shù) | 極限壓窩系數(shù) | *小彎曲半徑 | |
| 平頭陽模 | 球頭陽模 | |||
| 2.10～2.14 | 1.85～2.00 | 0.30～0.33 | 0.45～0.53 | 1δ① |
① δ為板厚。
六、GH3039品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)：
1、品種分類：GH3039無縫管、GH3039鋼板、GH3039圓鋼、GH3039鍛件、GH3039法蘭、GH3039圓環(huán)、GH3039焊管、GH3039鋼帶、GH3039絲材及GH3039配套焊材。
2、交貨狀態(tài)：無縫管：固溶+酸白，長度可定尺；板材：固溶、酸洗、切邊；焊管：固溶酸白+RT%探傷，鍛件：退火+車光；棒材以鍛軋狀態(tài)、表面磨光或車光；帶材經(jīng)冷軋、固溶軟態(tài)、去氧化皮交貨；絲材以固溶酸洗盤狀或直條狀、固溶直條細(xì)磨光狀態(tài)交貨。
