Nimonic93

目  录 

概述--------------------------------------------------------------- 3

----------1.1、材料牌号

----------1.2、相近牌号

----------1.3、材料的技术标准

----------1.4、化学成分

----------1.5、热处理制度

----------1.6、品种规格与供应状态

----------1.7、熔炼与铸造工艺

----------1.8、应用概况与特殊要求

特理及化学性能------------------------------------------------3

----------2.1、热性能

----------2.2、密度

----------2.3、电性能

----------2.4、磁性能

----------2.5、化学性能

力学性能---------------------------------------------------------4

----------3.1、技术标准规定的性能

----------3.2、室温下及各种温度下的力学性能

----------3.3、持久和蠕变性能

----------3.4、疲劳性能

----------3.5、弹性性能

组织机构---------------------------------------------------------5

----------4.1、相应温度

----------4.2、合金组织机构

----------4.3、时间-温度-组织转变曲线

工艺性能与要求------------------------------------------------5

----------5.1、成形性能

----------5.2、焊接性能

----------5.3、零件热处理工艺

----------5.4、表面处理工艺

----------5.5、切削加工与磨削性能 

GH93概述

    GH93是含有较高的钴和铬的沉淀硬化镍基合金，具有较高的强度和较好的组织稳定性，在815℃以下使用，综合性能良好。用于航空发动机的涡轮叶片，小型发动机涡轮盘和紧固件。该合金热加工塑性良好，可以供应板材、棒材和锻件。

1.1 GH93材料牌号 GH93。

1.2 GH93相近牌号 Nimonic93(英国),NCK2OTA(法国）。

1.3 GH93材料的技术标准

C3S 163-1985《GH93合金热轧和锻制棒材》(长城钢厂三分厂）

C3S 164-1985《GH93合金冷轧薄板》(长城钢厂三分厂）

1.4 GH93化学成分  见表1-1。               表1-1   %

注：B按计算量加入，允许加入微量的Ce、Zr、Mg元素。

1.5 GH93热处理制度 1050～1080℃，8h，空冷＋710℃±10℃，16h，空冷。

1.6 GH93品种规格与供应状态 可以供应d20～22mm热轧棒材，δ0.4～4mm板材，d120mm以下锻材和锻件，板材为固溶状态交货，其它品种均为锻态和轧制状态交货。

1.7 GH93熔炼与铸造工艺 真空感应熔炼＋真空电弧或电渣重熔工艺。

1.8 GH93应用概况与特殊要求 该合金制造的航空发动机零部件，在英国及法国有所采用，国内用其制造自由涡轮、垫片、垫圈、锁片等。

二、GH93物理及化学性能    

2.1 GH93热性能                                        

2.1.1 GH93熔化温度范围  1360～1390℃。

2.1.2 GH93热导率  见表2-1。

表2-1[1]

2.1.3 GH93比热容 见表2-2。

表2-2[1]

2.1.4 GH93线膨胀系数 见表2-3。

表2-3[2]

2.2 GH93密度  ρ=8.19g/cm3。

2.3 GH93电性能

2.4 GH93磁性能 合金无磁性。

2.5 GH93化学性能

2.5.1 GH93抗氧化性能 在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-4。

2.5.2 GH93耐腐蚀性能 合金具有良好的耐热腐蚀能力。

表2-4[2]

注：试验方法按YB48-1964。

GH93力学性能

3.1 GH93技术标准规定的性能 见表3-1。

3.1.1 GH93室温拉伸性能生产检验数据统计处理结果见表3-2。

表3-1

表3-2

注：长城钢厂三分厂数据。

3.2 GH93室温及各种温度下的力学性能

3.2.1 GH93拉伸性能 见表3-3。

3.2.2 GH93冲击性能

3.2.2.1 GH93d22mm棒材在标准热处理状态的冲击性能见表3-4。

表3-3[2]

表3-4[2]

3.2.2.1 GH93锻材纵向冲击韧度aKU=980kJ/m2

左右，横向冲击韧性aKU≈441～539kJ/m2。

3.3 GH93持久和蠕变性能

3.3.1 GH93高温持久性能

3.3.1.1 GH93该合金的热强参数综合曲线见图3-1。

3.3.1.2 GH93锻材和轧材在标准热处理状态不同温度的持久性能见表3-5。

表3-5[2]

3.3.1.3 GH93锻材纵向和横向试样的持久强度相近，但横向试样的持久塑性低于纵向试样。锻材在650℃和750℃均无缺口敏感性。

3.3.1.4 GH93棒材在标准热处理状态的持久强度见表3-6。

表3-6[2]

注：根据热强参数综合曲线和试验值确定。

3.3.2 GH93高温蠕变性能

3.3.2.1 GH93棒材在标准热处理状态的蠕变性能见表3-7。

表3-7[2,3]

3.3.2.2 GH93标准热处理状态的盘锻件在650℃的蠕变曲线见图3-2。

3.4 GH93疲劳性能 

3.4.1 GH93高周疲劳 标准热处理状态的旋转弯曲疲劳强度见表3-8。

表3-8[1～3]

3.5 GH93弹性性能

3.5.1 GH93弹性模量 见表3-9。

表3-9[1]

四、GH93组织结构

4.1 GH93相变温度 γ′相开始溶解温度为950℃。

4.2 GH93时间-温度-组织转变曲线

4.3 GH93合金组织结构 在奥氏体基体上析出γ′相，M23C6型碳化物呈链状分布在晶界，MC型碳化物主要以颗粒状分布于晶内，未发现M7C3型碳化物。

五、GH93工艺性能与要求

5.1 GH93成形性能 该合金热加工塑性良好，在1050～1150℃温度范围内，允许镦粗变形量为80%而不开裂。锻造开坯加热温度1130～1150℃，终锻温度不低于950℃，轧制加热温度1150～1170℃，终轧温度不低于1000℃。

5.2 GH93焊接性能 板材可采用氩弧焊联接，固溶状态焊接性尚好，焊后应消除应力并进行时效处理。

5.3 GH93零件热处理工艺 涡轮盘坯料可以先经固溶处理，机加工后在氩气保护下进行时效处理，也可以用饼坯经完全热处理后进行机加工。坯料单层平放在热处理加热炉均温区缓慢升温，冷却时出炉后分散冷却。

5.4 GH93表面处理工艺 涡轮盘榫槽部分可以采用电抛光或喷丸处理。

5.5 GH93切削加工与磨削性能 该合金在固溶状态切削性能优于时效状态。

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