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IM体育:镍基高温合金GH3030微量元素、固溶固态性能

2024-08-05 阅读次数:

  固溶温度为980~1020℃,冷却方式对热轧板、冷轧薄板和环坯匀为空冷,冷镦用丝材和冷拉棒材为水冷或空冷,管材为水冷。

  GH3030 合金为 80Ni-20Cr 固溶强化型高温合金, 同时也属于镍基变形高温合金, 在 800℃ 以下具有满意的热疲劳性能,主要用作涡轮、发动机燃烧室部件,高温容器、结构件, 热电偶保护套等。 对 GH3030合金的研究工作主要集中于生产工艺过程中成分的控制及焊接性能的研究, 关于其力学性能的研究文献相见甚少。元素 Al 及热处理工艺对 GH3030 合金力学性能的影响,IM体育IM体育 结果发现, 微量合金元素 Al 的添加在一定范围内能够提高合金的室温拉伸性能, 同时, 固溶温度和固溶时间的合理选择也可有效提高合金的冲击韧度和硬度等力学性能。

  该合金在1000摄氏度固溶处理后为单相奥氏体组织,间有少量TiC和Ti(CN)。

  由于GH3030 合金构件的工作环境为高温、高负荷, 研究其力学性能尤其是热疲劳性能是有必要的。 本文从宏观上研究了 GH3030 合金在 600 、 700和 800℃ 的高温应变疲劳性能。 分析了 GH3030 合金的循环应力 - 应变响应规律, 运用 Manson-Coffin模型和一个含有疲劳极限的应变疲劳寿命公式得出了合金的应变 - 寿命关系, 并通过残差分析比较了两式对 GH3030 合金高温应变疲劳应变 - 寿命关系的拟合效果, 为 GH3030 合金的工程应用提供了一定的参考。

  控制方式为轴向应变控制, 实验温度为600 、 700 和 800℃ , 应变比 R=-1 , 实验所采用的加载波形为三角波, 应变速率 0.01 /s ,加热到实验温度后保温 30min左右开始实验。实验数据通过计算机端的软件进行采集,每个温度下均为4 个应变水平, 个应变水平的试样数为 4~5 个。

  可生产各种规格的变形产品,棒材和环坯不经热处理交货;热轧板和冷轧薄板及管材经固溶和酸洗后供应;焊丝于冷拉状态、固溶和酸洗状态或半硬态成盘状交货;冷镦用丝材于固溶、酸洗状态成盘状或直条状、固溶直条状磨光或冷拉状态交货;管材于固溶、酸洗状态交货;冷拉棒以退火、退火加酸洗、退火加磨光或冷拉状态交货。

  硬化指数反映了金属材料抵抗进一步塑性变形的 能力 , 硬化 指数越大, 抵抗变形的 能 力 越强 ,GH3030 合金在 600 和 700℃ 时, 得到的硬化指数相差不大, 而当温度达到 800℃ 时, 其硬化指数明显降低, 说明在 800℃ 时, 由 于温度的升高, 合金的内部组织形态可能发生变化, 导致材料的“软化”。

  电弧炉熔炼或电弧炉熔炼加电渣重熔或真空电弧重熔,非真空感应炉加电渣熔或真空电弧炉重熔或线℃ 时, 各参数值与 600℃ 和 700℃ 得到的参数值相差甚远, 而参数的变化也是由合金的应变疲劳性能决定的。 因此, 从这一角度也说明了 GH3030 合金的疲劳性能在 800℃ 已经发生了明显的变化IM体育:。

  主要用于800℃以下的燃烧室、加力燃烧室。和在1100℃以下要求抗氧化但承受载荷很小的其他高温部件。

  GH3030 合金 800℃ 时, 应变疲劳寿命已经远远低于 600℃ 和 700℃ , 其硬化指数也明显减小。Manson-Coffin 模型和含有疲劳极限的 应变疲劳寿命模型均可对 GH3030 应变 - 寿命关系进行描述, 并可得到其应变 - 寿命的具体表达式。