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高溫合金GH/NS

GH2018
GH5188高溫合金
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  • 産品詳情

    GH5188高溫合金

    1合金介紹
    1.1概述
    GH5188是Co-Ni-Cr基固溶強化型變形高溫合金,使用溫度小于1100°C.合金中加入ω(W)14%的鎢進行固溶強化,使合金具有良好的綜合性能;加入較高含量的鉻和微量镧,使合金具有良好的高溫抗氧 化性能。合金具有較好的冷熱加工塑性和焊接等工藝性能,适于制作980°C以下要求高強度和1100°C以 下要求抗氧化的航空發動機零件。主要産品有冷軋薄闆、熱軋中闆、棒材、鍛件和絲材等。
    1. 2 應用概況與特性
    合金已用于制作航空發動機燃燒室火焰筒、導向葉片等高溫部件,批産和使用情況良好。相近合金在國外還廣泛應用于燃氣渦輪及導彈的高溫部件,如燃燒室、尾噴管及核能工業中的熱交換器等零部件。
    在合金闆材加工零件的制造工藝中,任何工序(如熱處理、焊接等)均應防止滲碳及銅污染,以免損害合金的力學性能和耐蝕性能。合金闆材的耐腐蝕能力優于GH3536合金。
    1.3 材料牌号
    GH5188(GH188)
    1.4 相近牌号
    Haynes Alloy No. 188( H A188)、UNSR 30188(美),KCN22W (法)。
    1.5 材料技術标準
    GB/T 14992高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌号
    GJB 3317A航空用高溫合金熱軋闆規範
    HB/Z 140航空用高溫合金熱處理工藝
    Q/5B 4002GH188合金冷軋帶材
    Q/5B 4003GH188合金冷軋闆材
    Q/5B 4014GH188合金鍛件
    Q/5B 4022GH188合金棒材
    Q/5B 4057 GH188高溫合金冷拉焊絲
    1. 6 熔煉工藝
    采用真空感應爐士電渣重熔、或真空感應爐+真空電弧重熔熔煉工藝。
    1.7 化學成分
    摘自 GB/T 14992,雜質元素分析有區别的摘自 GJB 3317A、Q/5B 4002, Q/5B 4003、Q/5B 4014、
    Q/5B 4022 和Q/5B 4057,見表 1-1。
    表1-1

    元素

    C

    Cr

    Ni

    Co

    W

    Fe

    B

    La

    質量分數/%

    0. 05—0. 15

    20. 00〜24.00

    20. 00〜24. 00

    13. 00〜16. 00

    ≤3. 00

    ≤0. 015

    0.030 〜0. 120

    元素

    Mn

    Si

    P

    s

    Cu

    Ag

    Bi

    Pb

    質量分數/%

    ≤I. 25

    0. 20 — 0. 50

    ≤0. 020

    ≤0.015

    ≤0. 070

    ≤0.0010

    ≤0.0001

    ≤0. 0010

    ① GJB 3317A.Q/5B 4002,Q/5B 4003、Q/5B 4014、Q/5B 4022 和 Q/5B 4057 規定檢驗的雜質元素。

    熱處理制度

    摘自HB/Z 140,各品種的标準熱處理制度爲:
    a) 鍛制棒材、環形件,1180°C±10°C,選擇以确保産品力學性能合格的速率冷卻,HB<293;
    b) 冷軋闆、帶材,1165°C~1230°C,快速空冷,保溫時間根據産品截面厚度确定;
    c) 熱軋闆材,1170°C~1190°C,空冷,HVM282。
    品種規格與供應狀态
    摘自 GJB 3317A.Q/5B 4002,Q/5B 4003,Q/5B 4014、Q/5B 4022 和 Q/5B 4057。
    1. 9. 1主要規格
    厚4mm— 14mm熱軋中厚闆;厚0. 5mm〜4mm冷軋薄闆;厚0. 05mm〜0. 8mm冷軋帶材;D20mm〜 300mm棒材;d0. 3mm〜10. 0mm焊絲;各種尺寸規格的環形件。
    1.9.2供應狀态
    熱軋闆和冷軋薄闆經固溶+酸洗+矯正+切邊後供應;帶材經固溶+酸洗+切邊後成卷供應;棒材一般不經熱處理供應;鍛件經固溶處理後供應;焊絲以冷拉+熱處理+酸洗後供應、或半硬态供應。

    2物理、彈性和化學性能
    2. 1 熔化溫度範圍

    1300°C 〜1360°C。
    2. 2 相變點
    2.3 熱導率(表2-1)

    θ/°C

    200

    300

    400

    500

    600

    λ/[W/(m • °C)]

    12. 23

    15. 32

    18. 30

    20. 81

    22. 90

    θ/°C

    700

    800

    900

    1000

    λ/[W/(m • °C)]

    25.04

    26. 50

    27.88

    29.06

    2. 4 電阻率(表2-2)

    θ/°C

    20

    100

    200

    300

    400

    500


    1. 051

    1. 056

    1. 100

    1. 133

    1. 143

    1. 171

    θ/°C

    600

    700

    800

    900

    1000


    1. 192

    1. 199

    1. 204

    1.213

    1. 226

    2.5 熱擴散率(表2-3)

    θ/°C

    200

    300

    400

    500

    600

    Q/(10_6m2/s)

    3. 15

    3. 70

    4. 15

    4. 45

    4. 70

    θ/°C

    700

    800

    900

    1000

    Q/(10_6m2/s)

    4. 95

    5. 10

    5.20

    5. 30

    2. 6 比熱容(表2-4)

    θ/°C

    100

    200

    300

    400

    500

    c/[J/(kg • °C)]

    208

    425

    454

    484

    513

    θ/°C

    600

    700

    800

    900

    1000

    c/[J/(kg - X?)]

    534

    554

    571

    588

    600

    2.7 線膨脹系數(表2-5)

    θ/°C

    100h的氧化速率

    900

    0.021 〜0.034

    1000

    0.081 〜0.098

    1100

    0. 125 〜0. 128


    θ/°C

    20 〜100

    20 〜200

    20 〜300

    20 〜400

    20 〜500


    11. 8

    12.4

    12. 9

    13.4

    13. 7

    θ/°C

    20 〜600

    20 〜700

    20 〜800

    20 〜900

    20〜1000


    14. 4

    14. 8

    15. 2

    15. 7

    16. 2

     

    θ/°C

    20

    100

    200

    300

    400

    500

    Ed/GPa

    237

    234

    227

    221

    213

    206

    o/°c

    600

    700

    800

    900

    1000

    1050

    Ed/GPa

    193

    185

    179

    170

    161

    158

    2.8 密度
    p=9. 09
    2.9 磁性能
    合金無磁性。
    2.10 彈性性能(表2-6)
    2. 11 化學性能
    2.11.1抗氧化性能
    2. 11. 1. 1合金在空氣介質中,不同溫度試驗 100h的氧化速率見表2-7。
    2. 11. 1.2合金在爐中高溫靜止空氣中或在旋 轉式燃燒裝置中進行循環氧化試驗,1040°C〜 1150°C的重量損失以及與其他合金對比見圖2-1。
    2. 11.2 耐腐蝕性能
    合金在燃燒裝置中經燃氣腐蝕,在900°C-1026O°C以下循環試驗200h的動态熱腐蝕試驗 結果見圖2-20合金在含有Na2SOt和NaCl等 污染環境中,耐腐蝕能力優于GH3536合金。

    3力學性能
    3. 1 供貨技術标準
    3. 1. 1技術标準規定的性能(表3-1)
    表3-1

    标準号

    品種/mm

    熱處理

    拉伸性能

    持久性能

    室溫硬度
    HV

    其他性能

    θ/°C

    σp0.2/MPa

    σb

    δ5/%

    θ/°C

    σp0.2/MPa

    σb

    δ5/%

    GJB 3317A

    熱軋中厚闆①

    标準 熱處理

    20

    380

    860

    45

    815

    165

    23

    10

    ≤282

    晶粒度≥4級

    927

    76

    23

    15

    Q/5B 4003

    薄闆

    标準 熱處理

    20

    380

    860

    45

    927

    76

    23

    15

    彎曲;抗氧化; 晶粒度

    650

    250

    620

    50

    Q/5B 4002


    ≤0. 51

    20

    380

    860

    40

    927

    62

    23

    8

    彎曲180°;
    抗氧化; 晶粒度24級

    650

    250

    620

    40

    ≥0. 51

    20

    380

    860

    45

    927

    76

    23

    5

    650

    250

    620

    50

    Q/5B 40222

    棒材

    标準 熱處理

    20

    380

    860

    45

    927

    90

    23

    15

    HB≤302

    抗氧化

    Q/5B 4014

    環形鍛件②

    20

    380

    860

    45

    927

    83

    23

    15

    HB≤293

    抗氧化

    持久試驗任選—個溫度進行。
    持久持續時間達到23h後試樣未斷時,允許每隔8〜10h遞增應力14MPa,直至試樣斷裂,但其延伸率仍應爲曷215/%。

    3.1.2生産檢驗數據、基值和設計許用值
    短時力學性能
    1 硬度
    3. 2. 1. 1 冷軋闆經不同冷軋變形量+不同固溶處 理,室溫硬度見表3-2。
    3. 2.1.2冷軋闆經不同冷軋量,室溫硬度見圖3-1。
    沖擊性能
    1熱軋中厚闆縱向和橫向取樣,不同溫度的 沖擊功見表3-3。
    3.2.2.2熱軋中厚闆縱向和橫向取樣,在真空中經 不同規範長期時效,室溫沖擊功見表3-4o
    3.2.3壓縮性能
    3. 1冷軋闆不同溫度的壓縮屈服強度見圖3-2o
    3. 2. 3. 2冷軋闆縱向和橫向取樣,不同溫度典型的 壓縮應力-應變曲線分别見圖3-3和圖3-4o
    3.2.4扭轉性能
    環形件不同溫度的扭轉性能見表3-5。
    3.2.5剪切性能
    3.2.6拉伸性能
    3.2.6. 1不同軋制産品,典型室溫拉伸性能見表 3-6;不同産品,不同溫度的拉伸性能見表3-7。
    3. 2. 6. 2冷軋闆經不同冷變形量,不同溫度的拉 伸性能見表3-8;室溫屈服強度見圖3-1 o
    3. 2. 6. 3冷軋闆經不同冷變形量和固溶處理,室 溫拉伸性能見表3-9;縱向和橫向取樣,不同溫度 的拉伸應力-應變曲線分别見圖3-5和圖3-6;經不 同長期時效,室溫拉伸性能見表3-10。
    3. 2. 6. 4 環形件不同溫度的缺口拉伸強度見表 3-11;不同溫度的平均拉伸應力-應變參數見表 3-12,平均拉伸應力-應變曲線見圖3-7。
    表3-3

    取樣/mm

    θ/°C


    縱向

    橫向

    厚19
    熱軋中厚闆
    1175°C/WQ

    — 185

    159

    156

    — 170

    163

    — 140

    152

    — 100

    182

    172

    20

    197

    190

    315

    137

    540

    146

    171

    700

    171

    118

    815

    141

    表 3-4

    取樣/mm

    真空時效規範

    室溫

    θ/°C

    t/h

    縱向

    橫向

    厚19
    熱軋中厚闆
    1175 °C/WQ

    760

    100

    53

    870

    100

    17

    980

    100

    42

    925

    500

    31

    35

    925

    1000

    23

    23

    表 3-5

    取樣

    θ/°C



    環形件 弦向 标準熱處理

    800

    478. 3

    174. 7

    900

    287. 7

    151. 7

    1000

    168.0

    80.0

    注:表中數據爲3個試樣數據的平均值。

    表 3-2

    取樣

    經以下冷軋變形量+固溶處理後,室溫HRA

    固溶規範

    10%

    20%

    30%

    40%

    50%

    θ/°C

    T/min min

    冷軋闆 冷軋前 HRB 62

    冷軋态

    67

    71

    73

    75

    76

    815

    30

    69

    74

    75

    75

    72

    870

    67

    72

    71

    70

    69

    925

    67

    71

    69

    68

    69

    980

    68

    67

    68

    67

    69

    1040

    65

    63

    65

    65

    67

    1090

    61

    61

    64

    65

    62

    1150

    15

    6()

    62

    64

    63

    62

    30

    59

    59

    55

    58

    55

    60

    58

    58

    56

    54

    51

    1200

    15

    60

    58

    55

    54

    54

    圖3-2冷軋闆不同溫度的壓縮屈服強度

    厚2.0 mm冷軋闆,經标準熱處理

    3.2.5剪切性能

    取樣/ mm

    θ/°C

    σb/MPa

    σp0.2

    δ5/%

    ψ/%

    取樣/mm

    θ/°C

    σb/MPa

    σp0.2

    δ5/%

    ψ/%

    厚1.2 冷軋闆 供應狀态

    20

    979

    450

    61

    厚6.4 熱軋闆 供應狀态

    540

    814

    317

    59

    500

    832

    301

    60

    760

    634

    283

    58

    600

    814

    296

    47

    870

    407

    262

    69

    700

    761

    289

    47

    1090

    124

    76

    79

    800

    460

    273

    85

    環形件e 弦向 标準熱處理

    20

    985

    445

    57

    62

    900

    282

    240

    96

    600

    815

    270

    59

    52

    950

    207

    73

    700

    775

    260

    77

    64

    1000

    163

    131

    69

    800

    500

    265

    96

    81

    1100

    82

    57

    41

    900

    315

    250

    101

    91

    厚6.4 熱軋闆 供應狀态

    20

    965

    448

    52

    1000

    174

    140

    105

    95

    315

    848

    310

    61

    1100

    98

    68

    110

    83

    ①表中數據爲5〜7個試樣數據的平均值。

    表 3-8

    闆材冷軋量/%

    θ/°C

    σb/MPa

    σp0.2

    δ5/%

    闆材冷軋量/%

    θ/°C

    σb/MPa

    σp0.2

    δ5/%

    10

    20

    1089

    896

    43

    30

    425

    1213

    1069

    6

    315

    917

    676

    40

    540

    1200

    1041

    7

    425

    876

    593

    52

    40

    20

    1620

    1489

    6

    540

    869

    593

    60

    315

    1372

    1207

    4

    20

    20

    1310

    1282

    12

    425

    1358

    1269

    4

    315

    1048

    883

    25

    540

    1393

    1296

    4

    425

    1027

    848

    35

    50

    20

    1696

    1517

    4

    540

    1014

    903

    10

    315

    1482

    1331

    2

    30

    20

    1462

    1448

    9

    425

    1517

    1372

    2

    315

    1234

    1007

    6

    540

    1586

    1469

    2

    表3-9

    闆材 冷軋量/
    %

    熱處理

    室溫拉伸

    闆材 冷軋量/
    %

    熱處理

    室溫拉伸

    σp0.2 / MPa

    σb/MPa

    δ5/%

    σp0.2 / MPa

    σb/MPa

    δ5/%

    0

    1040°C *15/min/AC

    422

    982

    53. 2

    11 〜12

    1040°C* 15/min/AC

    439

    1008

    54. 5

    1120°C *10/min/AC

    452

    1015

    57. 1

    1120°C *I0/min/AC

    437

    987

    57.0

    1175°C *5/min/AC

    423

    974

    61. 2

    1175°C *5/min/AC

    417

    935

    60. 6

    6〜7

    1040°C * 15/min/AC

    590

    1071

    47. 7

    37

    1040°C * 15/min/AC

    627

    1135

    44.8

    1120°C *I0/min/AC

    429

    998

    57.2

    1120°C *IO/min/AC

    525

    1065

    50. 3

    1175°C *5/min/AC

    391

    911

    61. 5

    1175°C *5/min/AC

    401

    943

    61. 9

    表 3-10 

    取樣

    時效規範

    室溫拉伸

    取樣

    時效規範

    室溫拉伸

    θ/°C

    t/h

    σb/MPaa

    σp0.2

    δ5/%

    θ/°C

    t/h

    σb/MPaa

    σp0.2

    δ5/%

    冷軋闆 标準
    熱處理

    1007

    456

    64. 2

    冷軋闆 标準
    熱處理

    900

    100

    995

    406

    50. 0

    厚15

    3

    983

    453

    52. 2

    500

    1005

    407

    38.5

    50

    980

    432

    57. 5

    1000

    980

    397

    22.0

    100

    987

    427

    48.2

    1000

    3

    987

    407

    55.0

    500

    960

    410

    39. 0

    50

    1000

    405

    55. 5

    1000

    953

    393

    37. 7

    100

    977

    381

    58. 9

    900

    3

    995

    430

    54. 6

    500

    983

    395

    56. 7

    50

    970

    407

    57. 5

    1000

    957

    373

    57. 2

     

    取樣

    θ/°C

    MPa

    環形件 弦向 标準熱處理

    20

    1220

    600

    865

    700

    830

    800

    785

    900

    520

    1000

    275

    ① K=3。

    注:表中數據爲2〜5個試樣數據的平均值。

     

    取樣

    θ/°C

    E/GPa

    K/MPa


    環形件 弦向 标準熱處理

    20

    213.0

    812

    0.09665

    600

    155.5

    321

    0.02898

    700

    135.0

    325

    0.03900

    800

    141.0

    354

    0.04582

    900

    127.0

    354

    0.05730

    1000

    86.0

    264

    0.09737

    1100

    57. 5

    150

    0. 12425

    平均拉伸應力-應變曲線方程


     

    取樣/mm

    θ/°C

    s,h/MPa

    10

    100

    1000

    10000

    厚0.75〜1. 75 闆材
    1175°C/WQ

    700

    448

    326

    240

    760

    308

    223

    163

    107

    815

    214

    154

    110

    870

    150

    105

    70

    44

    925

    105

    67

    41

    980

    68

    41

    25

    14

    1040

    43

    26

    15

    1090

    27

    15

    8. 3

    注:根據熱強參數綜合曲線确定。

     

    闆材冷軋量/%

    熱處理

    815°C持久

    980°C持久





    0

    1040°C*15/min/AC

    62. 5

    41.0

    25. 7

    36.0

    1120°C *10/min/AC

    71.5

    46. 9

    54. 0

    30.8

    1175°C *5/min/AC

    96. 5

    43.0

    112. 5

    28. 3

    6〜7

    1040°C *15/min/AC

    98.5

    61.0

    23. 3

    1120°C*10/min/AC

    61.0

    51. 7

    81.2

    1175°C*5/min/AC

    83.7

    117.0

    11 〜12

    1040°C *15/min/AC

    52. 5

    59. 5

    23. 0

    1120r * 10/min/AC

    80. 0

    44. 9

    68. 0

    35. 3 .

    1175°C*5/min/AC

    78. 5

    41.5

    101. 1

    37

    1040°C *15/min/AC

    40.0

    19. 5

    91.5

    1120°C * 10/min/AC

    77.5

    57. 6

    36. 2

    50. 3

    1175°C*5/min/AC

    74.5

    144. 5

    28. 3

    3.3 持久和蠕變性能

    3.3.1持久性能
    3.3. 1. 1闆材不同溫度和時間的持久極限見 表3-13;不同溫度的持久應力-壽命曲線見圖3-8,持 久熱強參數綜合曲線見圖3-9。
    3.3. 1.2闆材經不同冷軋變形量和不同固溶處理, 815°C和980°C的持久性能見表3-14;經815°C長期 時效,815°C、165MPa的持久性能見表3-15。
    3.3. 1.3 環形件不同溫度的持久極限(中值)見表
    3-16;持久應力-壽命曲線(中值)見圖3-10。
    3.3. 1.4 環形件不同溫度的持久極限(> = 95%, P=99. 87%)見表3-16;持久應力-壽命曲線見圖3-11。
    3. 3. 1.5環形件持久熱強參數綜合曲線(中值)見 圖3-12;持久熱強參數綜合曲線見圖3-13。
    表 3-15

    取樣

    時效規範

    815°CMPa 持久





    冷軋闆 标準
    熱處理

    66

    61.0

    815

    3

    89.5

    62. 1

    50

    99. 5

    79.0

    100

    124. 5

    61.6

    500

    94.2

    82.8

    1000

    63. 2

    66.2

    表 3-16 

    取樣

    θ/°C

    MPa(中值)

    MPa

    σ30

    σ100

    σ300

    σ1000

    σ30

    σ100

    σ300

    σ1000

    環形件 弦向 标準熱處理

    800

    231

    203

    179

    154

    178

    156

    137

    118

    900

    127

    105

    87

    70

    97

    80

    67

    54

    1000

    57

    44

    34

    25

    44

    34

    26

    19

    圖3-20 環形件不同溫度0.5%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線3.3.2蠕變性能

    3.3.2. 1冷軋闆不同溫度和時間内産生不同塑性 應變的蠕變極限見表3-17。

    取樣



    在以下時間s/MPa

    lh

    10h

    100h

    l000h

    冷軋闆 标準
    熱處理

    760

    0.2

    207

    138

    93

    0. 5

    241

    169

    117

    86

    1.0

    262

    186

    131

    93

    870

    0. 2

    97

    66

    43

    0. 5

    121

    83

    59

    40

    1.0

    131

    93

    68

    48

    980

    0. 2

    52

    31

    17

    0. 5

    69

    46

    26

    14

    1.0

    79

    50

    30

    17

    1093

    0. 2

    26

    12

    0. 5

    33

    19

    7

    1.0

    38

    22

    8

    3.3. 2.2 闆材經30%冷軋變形+ 540°C*4h時效, 不同溫度和應力的蠕變曲線見圖3-140
    3. 3. 2. 3環形件不同溫度的蠕變極限(中值) 見表3-18。

    取樣



    在以下溫度,(r/MPa(中值)

    800°C

    900°C

    1000°C

    環形件 弦向 标準熱處理

    30

    0. 1

    75

    36

    18

    0. 2

    92

    45

    22

    0. 5

    115

    58

    29

    100

    0. 1

    58

    27

    14

    0.2

    72

    34

    17

    0.5

    91

    44

    22

    300

    0. 1

    46

    22

    12

    0. 2

    57

    27

    14

    0. 5

    72

    35

    18

    1000

    0. 1

    36

    17

    10

    0. 2

    44

    21

    11

    0. 5

    57

    27

    14

    3. 3. 2. 4 環形件 800°C、900°C、1000°C 不同應力的 蠕變曲線分别見圖3-15〜圖3-17。
    3.3. 2. 5 環形件的蠕變熱強參數綜合方程常數值 見表3-19。
    3.3. 2.6 環形件在不同溫度,産生0.1%、0.2%、0. 5%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線分别見 圖3-18〜圖3-20。
    3. 3. 2. 7 環形件蠕變熱強參數綜合曲線見圖3-21。

    3.4 疲勞性能
    3.4. 1高周疲勞
    3.4. 1. 1環形件不同溫度的軸向光滑和缺口疲勞性能(中值)見表3-20 0
    3.4. 1.2環形件700°C不同應力比的軸向缺口(K,=3)疲勞S-N曲線(中值)見圖3-22,等壽命曲線(中 值)見圖3-23o
    3.4. 1.3 環形件760°C不同應力比的軸向光滑疲勞S-N曲線(中值)見圖3-24 o
    3.4. 1.4環形件800°C不同應力比的軸向光滑和缺口( K.=3)疲勞S-N曲線(中值)分别見圖3-25和
    圖3-26,800°C軸向光滑和缺口 (K, = 3)疲勞等壽命曲線(中值)分别見圖3-27和圖3-28。
    3.4. 1.5環形件900°C不同應力比的軸向光滑疲勞S-N曲線(中值)見圖3-29;900°C不同應力比軸向缺 口 (K,=3)疲勞S-N曲線(中值)見圖3-30,軸向缺口 (K,=3)疲勞等壽命曲線(中值)見圖3-31。
    3. 4. 1. 6冷軋闆橫向取樣,不同溫度軸向光滑疲勞S-N曲線見圖3-32,軸向缺口疲勞S-N曲線見圖3-33。
    表 3-20

    取樣

    θ/°C

    K,

    R

    在以下N"周,軸向疲勞(中值)MPa









    環形件 弦向 标準熱處理

    760

    1

    0.5

    622

    608

    575

    561

    531

    518

    490

    478

    0. 1

    574

    558

    525

    513

    489

    480

    461

    455

    -1

    400

    386

    361

    353

    340

    335

    328

    325

    700

    3

    0. 5

    777

    711

    609

    581

    537

    525

    506

    501

    0. 1

    607

    571

    509

    490

    456

    446

    428

    422

    -1

    330

    308

    261

    244

    207

    193

    164

    153

    800

    1

    0. 5

    609

    576

    509

    485

    437

    419

    0. 1

    481

    455

    402

    383

    345

    331

    —1

    428

    402

    350

    330

    292

    278

    251

    240

    3

    0. 5

    539

    487

    414

    395

    367

    360

    0. 1

    491

    459

    396

    373

    326

    309

    275

    262

    —1

    310

    275

    207

    183

    138

    122

    92

    81

    900

    1

    0. 1

    445

    402

    318

    288

    227

    206

    -1

    323

    286

    217

    192

    145

    129

    3

    0. 5

    573

    515

    407

    370

    301

    277

    233

    218

    0.1

    433

    390

    314

    289

    246

    233

    208

    201

    —1

    283

    252

    196

    177

    143

    132

    111

    105

    注:試樣尺寸辺=5. Omm;試驗頻率:(10〜150) Hz;試驗環境:空氣。

    圖3-24環形件760°C不同應力比的軸向光滑疲勞S-N曲線(中值)
    圖3-25環形件800°C不同應力比的軸向光滑疲勞S-N曲線(中值)

    圖3-26環形件800V:不同應力比的軸向缺口( K,=3)疲勞S-N曲線
    圖3-30環形件900°C不同應力比的軸向缺口 (K,=3)

    圖3-32冷軋闆不同溫度軸向光滑疲勞S-N曲線⑺厚2. 0mm闆材,橫向取樣,經标準熱處理
    圖3-33冷軋闆不同溫度軸向缺口疲勞S-N曲線⑺厚2. 0mm闆材,橫向取樣,經标準熱處理

    3.4.2低周疲勞
    3.4.2. 1環形件700°C、800°C和900°C的低周疲勞性能分别見表3-21〜表3-23。
    3.4.2. 2 環形件700°C、800°C和900°C的低周疲勞e-N曲線分别見圖3-34〜圖3-36。 3. 4. 2. 3 環形件不同溫度的循環應力-應變曲線見圖3-37o
    表 3-21

    取樣

    熱處理


    穩态遲滞回線特征值

    反向數





    環形件
    弦向

    标準 熱處理

    700

    1. 200

    0.491

    0. 709

    663

    112

    1. 000

    0. 455

    0. 545

    614

    430

    1.001

    0. 426

    0.575

    575

    510

    0. 802

    0.448

    0. 354

    604

    602

    0. 598

    0. 422

    0. 176

    570

    1812

    0. 600

    0.416

    0. 184

    561

    1880

    0. 502

    0. 362

    0. 140

    489

    3356

    0.403

    0. 333

    0. 070

    449

    6358

    0. 299

    0. 299

    423

    21210

    應變疲勞參量







    1054

    -0.091

    17. 14

    —0. 602

    1281

    0. 139

    應變-壽命曲線方程

    E=135GPa
    2 E

    循環應力-應變曲線方程


    試驗條件

    d6mm試樣;軸向應變;R = —1;三角波;/=(0.01~0.33)Hz;失效判據:斷裂

    表 3-22 

    取樣

    熱處理


    穩态遲滞回線特征值

    反向數





    環形件 弦向

    标準 熱處理

    800

    1. 199

    0. 381

    0. 818

    538

    206

    1.000

    0. 348

    0. 652

    490

    456

    0. 800

    0. 268

    0. 532

    378

    698

    0. 700

    0. 276

    0. 424

    389

    762

    0. 600

    0. 308

    0. 292

    434

    970

    0. 502

    0. 314

    0. 188

    443

    856

    0.401

    0. 272

    0. 129

    384

    2662

    0.301

    0.254

    0. 047

    357

    8836

    0. 250

    0. 242

    0.008

    341

    15446

    0. 210

    0. 210

    316

    81622

    應變疲勞參量







    730

    -0.078

    72. 19

    -0. 803

    759

    0. 100

    應變-壽命曲線方程

    E=141GPa

    循環應力-應變曲線方程


    試驗條件

    d6mm試樣;軸向應變= 三角波;/=(0. 005〜0. 5)Hz;失效判據:斷裂

     

    取樣

    熱處理


    穩态遲滞回線特征值

    反向數





    環形件 弦向

    标準 熱處理

    900

    1.436

    0. 293

    1. 143

    372

    238

    1.036

    0.298

    0. 738

    379

    272

    0. 822

    0. 272

    0.550

    345

    678

    0. 513

    0. 246

    0. 267

    313

    1112

    0. 523

    0.236

    0.287

    300

    1006

    0. 315

    0. 224

    0.091

    284

    3148

    0. 220

    0. 213

    0. 007

    271

    3436

    0. 208

    0.205

    0. 003

    261

    3314

    0. 157

    0. 157

    235

    115194

    應變疲勞參量







    555

    -0. 081

    156.0

    -0. 910

    659

    0. 124

    應變-壽命曲線方程

    E=127GPa

    循環應力-應變曲線方程

    A

    試驗條件

    Q6mm試樣;軸向應變因=— 1;三角波;/=(0. 1〜0.2)Hz;失效判據:斷裂

    表 3-23
    圖 3-34
    圖3-35環形件800°C的低周疲勞oN曲線環形件,弦向取樣,經标準熱處理
    圖3-36環形件900°C的低周疲勞lN曲線環形件.弦向取樣,經标準熱處理
    圖3-37環形件不同溫度的循環應力-應變曲線環形件.弦向取樣•經标準熱處理

    3.4.3特種疲勞
    3. 4. 3. 1冷軋闆不同循環溫度,至産生0. 5mm長裂紋的冷熱疲勞性能見表3-24o
    3.4. 3.2冷軋闆經不同固溶溫度處理,950°Cu20°C循環70周時的冷熱疲勞性能見表3-250
    3. 4. 3. 3冷軋闆950°Cd20°C、1000°C=20°C循環溫度的冷熱疲勞裂紋增長曲線見圖3-38。
    表3-24⑴
    4工藝性能與要求 4. 1 成形工藝與性能
    4. 1.1鍛造加熱溫度爲1180°C,終鍛溫度不低于980°C。鑄造組織破碎後,可以采用大變形量,以減少再 加熱次數和細化晶粒。
    4.1.2闆材在固溶處理後塑性良好,可以采用任何冷成形工藝,但其最小變形量應大于12%,以避免退 火後産生粗大晶粒。
    4.2 工藝性能
    4. 2. 1 81. 2mm闆材供應狀态在芯軸半徑爲5mm、拔杆高度H=25mm時的反複彎曲次數爲40次〜42次。
    4.2.2高溫扭轉塑性圖見圖4-1;高溫拉伸圖見圖4-2。
    4. 2. 3 厚1. 2mm闆材供應狀态的杯突試驗擠壓深度爲10. 6mm~ 12. 0mm。
    合金在加熱後形成的表面氧化膜與基體結合較牢,采用清洗不鏽鋼氧化皮的方法不易洗掉,而應釆用 複合堿酸洗工藝清除氧化皮。
    4. 6 切削加工與磨削性能
    無特殊要求。
    參考文獻
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    [2] 北京航空材料研究院.固溶溫度和冷卻速度對GH188合金組織和性能的影響報告.1990.
    [3] 北京航空材料研究院.GH188和KCN22W合金對比報告.1990.
    [4] 撫順鋼廠.GH188合金闆材固溶處理制度報告.1990.
    [5] 撫順鋼廠,鋼鐵研究總院.鑽基GH188合金技術報告.1990.
    [6] 北京航空材料研究院.GH188合金闆材應用技術報告.1985.
    [7] 黃福祥,杜麗卿.GH5188[M]〃《中國航空材料手冊》編輯委員會.中國航空材料手冊:第2卷.2版.北 京:中國标準出版社,2002 = 510-520.
    [8] 手冊編委會.航空發動機設計用材料數據手冊[M]