GH3030
一、GH3030概述
GH3030是較早發展壯大的80Ni-20Cr固溶升星型低溫耐熱合金類,無機化學精分簡單化,在800℃之下享有中意的熱強性和高的延展性,并享有好的的、熱疲憊、冷五金沖壓和焊接方法工藝流程耐熱性。耐熱合金類經固溶正確處理后為二相奧氏體,安全使用的時候中組織化穩固。核心好產品設備是熱軋簿板,也應該提供棒材、環件、絲材和不銹鋼管等開裂好產品設備。核心用來800℃之下運行的渦輪增壓發起機燒室器件合在1100℃之下符合要求但能受荷重極小的低溫器件[1,2]。
1.1GH3030素材型號GH3030(GH30)
1.2GH3030相同鋼材型號ЭИ435,XH78T(烏克蘭)
1.3GH3030的原材料的技藝細則
GJB1952-1994《空航用溫度過高碳素鋼熱軋簿板標準規范》
GJB2297-1995《航空航天用室溫鋁合金冷拔(軋)無縫焊接管標準規范》
GJB2611-1996《航空運輸用高溫作業合金鋼冷拉棒材標準化》
GJB2612-1996《航空公司用氣溫硬質合金冷金屬拉絲材正確》
GJB3020-1997《航空公司用炎熱不銹鋼環坯原則》
GJB3317-1998《航空公司用高溫合金屬軋鋼板標準化》
GJB3318-1998《南航用耐高溫錳鋼帶鋼帶材規則》
GJB3165-1998《飛機維修承力件用耐高溫金屬軋鋼和鍛制棒材要求》
GJB3167-1998《冷鐓用高熱金屬冷壓模材管理規范》
GB/T15062-1994《常見用耐高溫鎂合金管》
1.4GH3030化學上的材質見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Ti | Al | Fe | Mn | Si | P | S |
不是很大于等于 | |||||||||
≤0.12 | 19.0~22.0 | 余 | 0.15~0.35 | 0.15 | 1.5 | 0.7 | 0.8 | 0.03 | 0.02 |
注:1.棒材和環坯標準規定,ω(Cu)≤0.20%。
2.熱軋鋼板、冷軋鋼板鋼板板、冷軋鋼板鋼板帶、金屬管材、絲材和冷鐓用冷金屬拉絲材規則規定標準,ω(Fe)≤1.00%,ω(P)≤0.015%,ω(S)≤0.010%,ω(Pb) ≤0.001%,ω(Cu)≤0.007%。
1.5GH3030熱操作管理制度固溶室溫為980~1020℃,加熱方法對熱軋鋼板、帶鋼卷板和環坯均為空冷,冷鐓用絲材和冷拉棒材為油冷或空冷,給水管材為油冷。
1.6GH3030品種產品型號規格和供貨商壯態可生育很多產品型號規格的變形幾率產品,棒材和環坯沒經熱進行處理發貨;熱扎板和帶鋼金屬薄板及無縫鋼管經固溶和磷化鈍化后供貨商;銅焊絲于冷拉壯態、固溶和磷化鈍化壯態或半硬態成盤狀發貨;冷鐓用絲材于固溶、磷化鈍化壯態成盤狀或直條狀、固溶直條狀磨光或冷拉壯態發貨;無縫鋼管于固溶、磷化鈍化壯態發貨;冷拉棒以固溶處理、固溶處理加磷化鈍化、固溶處理加磨光或冷拉壯態發貨。
1.7GH3030融煉和壓鑄生產工藝設計弧光爐融煉或弧光爐融煉加電渣重熔或負壓弧光重熔,非負壓紅外感應爐加電渣熔或負壓弧光爐重熔或負壓雙聯生產工藝設計。
1.8GH3030用途概貌與特別的需求該合金類已在航材發起機上經由了的使用磨煉,主要適用于揮發室和加力揮發室零部位與機匣裝有邊等零部位。
二、GH3030物理及化學性能
2.1GH3030性溫能
2.1.1GH3030融化溫度表位置1374~1420℃[3]。
2.1.2GH3030熱導率見表2-1。
2.1.3GH3030比熱容見表2-2。
2.1.4GH3030線熱膨脹數值見表2-3。
2.1.5GH3030黑度見表2-4。
表2-1[4]
θ/℃ | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
λ/(W/(m?℃)) | 15.1 | 16.3 | 18.0 | 19.3 | 20.9 | 22.2 | 23.4 | 25.1 | 26.4 |
表2-2[1]
θ/℃ | 150 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 |
c/(J/(kg.K)) | 565.2 | 598.7 | 674.1 | 741.1 | 820.6 | 971.3 |
表2-3[1]
θ/℃ | 20~100 | 20~200 | 20~300 | 20~400 | 20~500 | 20~600 | 20~700 | 20~800 | 20~900 |
α/10-6℃-1 | 12.8 | 13.5 | 14.3 | 15.0 | 15.5 | 16.1 | 17.0 | 17.5 | 18.0 |
表2-4[2]
θ/℃ | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
黑度① | 0.17 | 0.17 | 0.18 | 0.18 | 0.19 | 0.27 | 0.51 | 0.52 | 0.53 |
①為全大范圍地擴散黑度(氧氣中耐壓試驗)。
2.2GH3030體積ρ=8.4g/cm3[1]。
2.3GH3030電耐熱性各種不同室溫的熱敏電阻率見表2-5。
表2-5[5]
θ/℃ | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 |
ρ/(10-6Ω.m) | 1.090 | 1.099 | 1.108 | 1.117 | 1.127 | 1.153 | 1.135 | 1.126 | 1.123 |
2.4GH3030永久磁鐵能合金鋼無永久磁鐵。
2.5GH3030化工效果
2.5.1GH3030特點金屬在熱空氣材質中實驗100h后的脫色傳輸速度見表2-6。
表2-6[1]
θ/℃ | 900 | 1000 | 1100 | 1200 |
硫化數率/(g/(m2.h)) | 0.0535 | 0.1560 | 0.3905 | 0.5810 |
2.5.1.1GH3030合金類在高溫作業下被氧化浸蝕層次見表2-7。
表2-7[6]
θ/℃ | 陽極氧化腐燭深度./mm | θ/℃ | 脫色腐蝕不銹鋼深度1/mm | ||||||||
500h | 1000h | 1500h | 3000h | 10000h | 500h | 1000h | 1500h | 3000h | 10000h | ||
900 | 0.002 | 0.003 | --- | 0.006 | 0.009 | 1000 | 0.0075 | 0.0085 | --- | 0.014 | 0.019 |
950 | 0.0045 | 0.006 | 0.007 | 0.0095 | 0.013 | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
三、GH3030力學性能
優質棒材技術標準規定的性能見表3-1。
表3-1
標準的號 | 茶葉品類 | 坯料程序 | σb/MPa | δ5/% | σb/MPa | δ5/% | |
20℃ | 700℃ | ||||||
不小于等于 | |||||||
GJB1952-1994 | 冷軋鋼板金屬薄板 | 980~1020℃,空冷 | 685 | 30 | 295 | 30 | |
GJB2611-1996 | 冷拉棒 | 980~1020℃,水(空)冷 | 685 | 30 | - | - | |
GJB2297-1995 | 冷拉管 | 980~1020℃,風冷 | 635① | 35① | 295 | 30 | |
GJB3020-1997 | 環坯 | 980~1020℃,空冷 | 635② | 30② | - | 30② | |
GJB3317-1998 | 軋鋼板 | 980~1020℃,空冷 | 685 | 30 | 295 | 30 | |
GJB3318-1998 | 冷扎帶 | 980~1020℃,空冷 | 685③ | 30③ | - | - | |
GJB3165-1998 | 棒材 | - | - | - | - | - | |
GJB3167-1998 | 冷鐓用絲 | 980~1020℃,水(空)冷 | ≤785 | ≥30 | - | - | |
GB/T15062-1994 | 塑料管道 | 980~1020℃,油冷 | 590 | 35 | - | - |
注:①外徑>30mm,壁厚>3.0mm管材的室溫σb≥590MPa,δ5≥30%。
②環坯耐腐蝕性作為參照資料。
③δ≤0.25mm帶材的制冷σb≥615MPa,δ5≥親測。
四、GH3030組織結構
4.1相變氣溫
4.2時-水溫-集體轉換身材曲線
4.3碳素鋼組織化安排設備構造經1000℃固溶處置后為三相變頻器奧氏體組織化安排,間有一少部分TiC和Ti(CN)。700~800℃期限后,進行分析出Cr7C3型氫氟酸處理物,進行分析出量少,對碳素鋼耐熱性會影響較小。
五、GH3030工藝性能與要求
5.1熔融性能指標
5.1.1鋼錠打造開坯裝爐平均體溫不少于800℃,加水平均體溫為1180~1200℃,終鍛平均體溫不少于900℃,次加水的發生形變層面為50%,生態板帶鋼加水平均體溫有1160~1180℃,冷扎壓比率為30%時間。
5.1.2不斷耐折及杯突機械性能見表5-1。
表5-1[1]
坯料尺寸/mm | 試件環境 | 不停打彎頻繁 | 杯突深度./mm |
1.5 | 980~1020℃,空冷 | 27 | 11.0 |
5.1.3冷沖模功效見表5-2。
表5-2[2]
深沖 | 翻邊 | 壓窩(平頭) | 壓窩(球頭) | 彎曲成 | |||||
限深沖比率 | 事情深沖彈性系數 | 限翻邊指數 | 工作中翻邊常數 | 限平沖公式 | 本職工作平沖指數 | 限球壓數值 | 工作任務球壓因子 | 小彎曲變形傾斜角 | 運行彎折變形指數公式 |
2.07 | 1.73 | 1.72 | 1.46 | 0.3 | 0.26 | 0.45 | 0.40 | 1δ① | 1.5δ① |
①δ為木板材板厚為(mm)。
5.2氣焊能鎂合金類類氣焊能質量優秀,可來氬弧焊、氣焊、縫焊和釬焊。氬弧焊時熔池出入性和擠壓鑄造能均優秀,裂痕行為性小;接觸焊時有較寬的原則主要參數區域。該鎂合金類類可與1Cr18Ni9Ti、GH1140、GH3039、GH3044、GH3128等鎂合金類類組成來氣焊。
5.2.1diy手工氬弧焊(聯結)制約見表5-3。
表5-3[14]
體積尺寸/mm | 焊前情形 | 焊條 | 工作電流/A | 直流電壓/V | 其他氣體流/(L/min) | 鎢截面積/mm | |
型號 | 直徑約/mm | ||||||
1.0 | 固溶 | HGH3030 | 1.0~1.6 | 40~70 | 10~15 | 4~6 | 1.6 |
1.5 | 1.6~2.0 | 60~90 | 10~15 | 5~7 | 2.0 | ||
1.8 | 1.6~2.0 | 70~110 | 10~15 | 6~8 | 2.0 |
5.2.2不用焊條的會自動鎢氬弧焊(無縫對接)正規見表5-4。
表5-4[14]
板材厚度/mm | 焊前形態 | 直流電壓/A | 電流電壓/V | 焊速/(m/min) | 固體客流量/(L/min) | 正面混合氣體人流量/(L/min) | 鎢的直徑/mm | 焊嘴直徑為/mm |
0.8 | 固溶,機械廠拋光 | 100~120 | 10~12 | 0.7 | 10~12 | 2~3 | 3.0 | 18~20 |
1.5 | 120~160 | 10~12 | 0.37~0.4 | 12~14 | 3~4 | 3.0 | 18~20 | |
1.8 | 150~180 | 10~12 | 0.4 | 12~14 | 3~4 | 3.0 | 18~20 |
5.2.3固溶環境縫焊制約見表5-5。
表5-5[14]
的厚度/mm | 滾盤長寬比/mm | 原則參數指標 | |||||
上 | 下 | 電流值/A | 焊接工藝時刻/s | 休止日期/s | 錫焊極限速度/(m/min) | 電阻力/N | |
1.0+1.0 | 5.0 | 5.0 | 6500 | 0.16 | 0.10 | 0.6 | 5395 |
1.3+1.4 | 4.0~5.0 | 4.0~5.0 | 6600 | 0.12 | 0.10 | 0.4 | 6375 |
1.4+1.5 | 4.0~5.0 | 7.0 | 6800 | 0.12 | 0.10 | 0.4 | 6965 |
1.4+1.7 | 4.0~5.0 | 7.0 | 7500 | 0.16 | 0.14 | 0.4 | 6965 |
1.5+1.7 | 4.5~5.5 | 4.5~5.5 | 7800 | 0.16 | 0.12 | 0.4 | 6965 |
1.5+1.5 | 5.5 | 5.0 | 7700 | 0.18 | 0.14 | 0.5 | 6670 |
1.7+1.7 | 4.5 | 4.5 | 8000 | 0.16 | 0.14 | 0.4 | 6695 |
5.2.4種種焊接工藝線接頭的力學性特點見表5-6。
表5-6[12,14]
熔接方式 | 連接管原則 | 板厚為/mm | 焊前壯態 | 焊后壯態 | 電焊條鋼種 | 直接頭抗壓強度 | 難度彈性系數/% | 焊點承載力/kN | |
θ/℃ | σb/MPa | ||||||||
純手工氬弧焊 | 交接 | 1.01.5 | 固溶 | 未辦理 | HGH3030 | 20 | 688~760 | 100 | - |
800 | 199 | 100 | - | ||||||
900 | 88 | - | - | ||||||
會自動氬弧焊 | 協同工作 | 1.5 | 固溶 | 未治理 | 不帶電焊條 | 20 | 654 | 95 | - |
700 | 397 | 98.7 | - | ||||||
縫焊 | 錨固 | 1.01.7 | 固溶 | 未清理 | - | 20 | 702~818 | 100 | - |
800 | 118 | - | - | ||||||
900 | 88 | - | - | ||||||
焊接 | 錨固 | 1.5 | 固溶 | 未加工處理 | - | 20 | - | - | 11.7 |
800 | - | - | 2.94 | ||||||
900 | - | - | 1.96 |
5.3配件圖熱補救加工工藝航空航天加工廠配件圖的前面熱補救和終熱補救方式為固溶1000℃,降溫保濕5-10min,空冷或水冷散熱器。如要配件圖體現了高的熱強性,可將終固溶補救溫濕度增進到1150℃。
5.4外面正確處工院藝熱正確整理后,鑄件外面的被氧化皮可以選擇吹砂或磷化手段去掉。磷化時選用HF-H2SO4-HNO3水溶劑的單個磷化制作方法設計,也可選用NaOH-NaNo3和H2SO4-NaC1-H2O溶劑的和好堿磷化制作方法設計。
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