供应益励 镍基变形GH600高温合金详细介绍

中国牌号：GH600/GH3600

美国牌号：Inconel/Inconel600

一、GH600概述

     GH600是早期发展的镍-铬-铁基固溶强化合金，具有良好的耐高温腐蚀和抗氧化性能、优良的冷热加工和焊接工艺性能，在700℃以下具有满意的热强性和高的塑性。合金可以通过冷加工得到强化，也可以用电阻焊、溶焊或钎焊连接，可供应冷轧薄板、热轧厚板、带材、丝材、棒材、圆饼、环坯、环形锻件等，适宜制作在1100℃以下承受低载荷的抗氧化零件。

    1.1 GH600材料牌号 GH600。

    1.2 GH600相近牌号 Inconel，Inconel600(美国）。

    1.3 GH600材料的技术标准

    1.4 GH600化学成分  见表1-1。 

                    表1-1                                        %

C   Cr   Ni+Co   Al   Ti   Fe   Nb+Ta   Mn   Si   P   S   Cu   

≤0.15   14.0～17.0   ≥72   ≤0.35   ≤0.50   6.00～10.00   ≤1.00   ≤1.00   ≤0.50   ≤0.040   ≤0.015   ≤0.50   

注：1 航天用材料标准BZ-44-9003B-0规定ω(C)≤0.10%,ω(P)≤0.020%,ω(Nb)≤1.00%。

    2 抚高新1995-13标准规定ω(P)≤0.025%,ω(Nb)≤1.00%。

    1.5 GH600热处理制度 板材：1010～1050℃，3～5min/mm，空冷；带材：1010℃±10℃，空冷；丝材：1065℃±10℃，空冷。棒材、环形件检验试验经1010℃±10℃，空冷固溶处理。

    1.6 GH600品种规格与供应状态 可供应各种规格的板材、棒材、锻件、带材、丝材、圆饼、环坯、环形锻件。棒材以锻轧状态、表面磨光或车光供应；圆饼和环坯以锻态供应；环件以固溶状态供应；板材经固溶、碱酸洗、矫直和切边后供应；带材经冷轧、固溶、去氧化皮交货；丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。

    1.7 GH600熔炼与铸造工艺 合金采用下列工艺之一进行熔炼：(1)非真空感应熔炼加电渣重熔；(2)电弧炉熔炼加电渣重熔；(3)真空熔炼。

    1.8 GH600应用概况与特殊要求 该合金在国外有成熟的使用经验，在国内已制成航天发动机零部件，通过试飞试验，在航空上也开始使用。

二、GH600物理及化学性能    

    2.1 GH600热性能

2.1.1 GH600熔化温度范围  1370～1430℃[1]。

2.1.2 GH600热导率  见表2-1。

                                             表2-1[2]

θ/℃   20   100   200   300   400   500   600   700   800   900   1000   

λ/（W/（m·℃））   12.85   13.94   15.15   16.62   18.71   20.72   22.40   24.49   27.00   29.51   31.60   

2.1.3 GH600比热容 见图2-1。

2.1.4 GH600线膨胀系数 见表2-2。

    2.2 GH600密度  ρ=8.43g/cm3。

2.3 GH600电性能 电阻率见图2-2。

                                             表2-2[2]

θ/℃   20～200   20～300   20～400   20～500   20～600   20～700   20～800   20～1000   

α/10-6℃-1   12.35   12.75   13.10   13.55   14.50   15.15   15.70   16.20   

2.4 GH600磁性能 合金无磁性。

2.5 GH600化学性能

2.5.1 GH600抗氧化性能 在空气介质中试验100h的氧化速率见表2-3。

                                                                                                        表2-3[3]

θ/℃   800   900   1000   

氧化速率/(g/m2·h)   0.01865   0.05724   0.13718   

三、GH600力学性能

    GH600技术标准规定的性能 见表3-1。

                                              表3-1

品种   θ/℃   拉伸性能   HBS   弯曲试验   

σb/MPa   σP0.2/MPa   δ5/%   φ/%   

棒材   20   ≥585   ≥240   ≥30   -   134～217   -   

圆饼、环坯或环形件   20   ≥520   ≥205   ≥35   -   ≥187   -   

热轧板   20   ≥550   ≥240   ≥35   ≥40   -   -   

900   ≥95   ≥45   ≥40   ≥50   -   -   

冷轧板   20   ≥550   ≥240   ≥30   -   -   ①   

900   ≥90   ≥40   ≥60   -   -   -   

冷轧板   20   ≥550   ≥200   ≥30   -   -   测试   

带材   20   ≥550   ≥240   ≥30   -   -   ①   

丝材   20   实测   实测   实测   -   HV≤151   冷顶锻合格   

① 供应状态板材应进行室温弯曲试验，芯棒直径等于产品厚度乘以表3-2的弯曲系数，弯曲轴线应平行于轧制方向，弯曲180°以后，在放大20倍下检查，不得有裂纹存在。

                                              表3-2

产品厚度/mm   <0.25   0.25～1.30   >1.30～4.00   

弯曲系数   双方协议   1   2   

四、GH600组织结构

    4.1 GH600相变温度

4.2 GH600时间-温度-组织转变曲线 

4.3 GH600合金组织结构 合金在1120℃处理2h后，仅有TiN氮化物和Cr7C3型碳化物，在870℃经1500h长期时效后，组织中仍然是Cr7C3和TiN，说明合金的组织是稳定的。

五、 GH600工艺性能与要求

5.1 GH600成形性能 合金具有良好的热加工性能，钢锭锻造加热温度为1110～1140℃；终锻温度不小于950℃，板坯轧制加热温度为1130～1170℃，精轧加热温度为1090～1130℃。成品固溶处理温度为1010～1050℃。

    5.2 GH600焊接性能 合金焊接性能良好，可用电弧焊、氩弧焊、电阻焊和钎焊等各种方法连接，大型或复杂的焊接结构件在熔焊后应在870℃退火1h，以消除焊接应力。

    5.3 GH600零件热处理工艺 零件的热处理工艺应按相应的材料标准的热处理制度进行。薄板和带材零件的退火处理应在保护气氛中进行。