GH696/GH2696沉淀硬化型變形
高溫合金
GH2696是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型變形
高溫合金，長期使用溫度在650℃以下，短時使用溫度可達750℃。合金具有較高的屈服強度、持久和蠕變強度，以及良好的高溫彈性性能、抗燃氣腐蝕性能和加工塑性。適合于制造在650℃以下長期工作的渦輪和壓氣機緊固件、盤件和工作葉片、渦輪殼體、環(huán)形零件（包括迦接環(huán)），以及在400℃-650℃工作的圓術(shù)形螺旋彈簧等。主要產(chǎn)品有棒材、鍛件、環(huán)件、板材、帶材和絲材等。
相近合金的國外廣泛用于制作航空發(fā)動機的各種高溫零部件，有長期可靠的使用經(jīng)驗。我國用該合金在多種發(fā)動機上制作快卸環(huán)、緊固件、彈簧、管接頭、安裝座和支架等各類零件，并通過使用考核，已批產(chǎn)和使用。
合金在700℃以下具有滿意的抗氧化和耐氣體腐蝕性能。合金在全天候條件下具有滿意的腐蝕性能。合金在在800℃長期時效時，晶界和晶內(nèi)析出大量棒狀的Laves相，使強度和韌性明顯下降。
GH696合金是為我國研制航空發(fā)動機的需要而開發(fā)的。該合金是Fe-Ni-Cr基，以γ＇相（Ni3AlTi）金屬間化合物析出時效強化，并輔以Mo的固溶強化和B的晶界強化作用。C對平衡各合金化元素，改善合金綜合性能是重要的。GH696合金冷軋板材主要應(yīng)用于多種發(fā)動機的彈簧、緊固件和支架等各類零件。在《航空用GH696合金冷軋薄板標準》（HB5465-90）中對該合金的室溫力學(xué)性能有著較高的要求。該合金隨著固溶溫度的提高，室溫抗拉強度值逐漸升高，1000℃～1020℃達到高，1050℃以后抗拉強度開始降低，但標準要求固溶溫度范圍為1100℃±15℃，所以針對1100℃±15℃固溶后板材室溫抗拉強度還需很高的情況，從冶煉、冷軋變形、試樣時效熱處理入手，比較全面而細致地進行了探討。
化學(xué)成分：
合金
牌號 |
% |
鎳
Ni |
鉻
Cr |
鐵
Fe |
鉬
Mo |
磷
P |
釩
V |
碳
C |
錳
Mn |
硅
Si |
硫
S |
銅
B |
鋁
Al |
鈦
Ti |
| GH2696 |
最小 |
21.0 |
10.0 |
余量 |
1.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2.60 |
| 最大 |
25.0 |
12.5 |
1.6 |
0.015 |
|
0.10 |
0.60 |
0.60 |
0.002 |
0.02 |
0.80 |
3.20 |
熱處理制度
熱軋棒材、鍛制棒材：固溶1100℃保溫2h，水冷，時效處理780℃保溫16小時，爐冷+650℃保溫16小時，空冷
冷軋薄板、冷拉絲材：固溶1100℃，水冷，時效處理700-750℃保溫5小時，空冷
密度：7.93
采用真空感應(yīng)熔煉和真空自耗重熔，分析Al＋Ti含量對成品薄板力學(xué)性能的影響。試驗發(fā)現(xiàn)，Al＋Ti含量越高，GH696冷軋薄板的室溫強度越高。
高溫合金冷軋變形量一般控制在15%～40%，試驗選用板坯軋制1.0mm×1000mm×2000mm薄板，分別按15%、30%和45%冷軋變形量軋制成品板材。以HB5465-90標準的熱處理方式處理后檢測其室溫力學(xué)性能。結(jié)果表明，冷軋變形量在一定范圍內(nèi)提高，對成品板材的室溫強度有相應(yīng)的提高。
GH696合金在1020℃以上固溶處理時，MC型碳化物、M3B2和η相在晶界明顯減少，致使晶粒長大。在1100℃以上固溶處理時，M3B2大量溶解。所以隨著固溶溫度的提高，室溫抗拉強度值逐漸升高，1000℃～1020℃達到高，1050℃以后開始降低。所以在1100℃±15℃溫度范圍內(nèi)，抗拉強度已經(jīng)脫離峰值區(qū)域，要提高強度σb需要對時效熱處理制度做一定調(diào)整。試驗固溶熱處理：1100℃，保溫7分鐘，空冷，時效熱處理：分別（700、725、750℃），保溫5小時，空冷。試驗數(shù)據(jù)表明隨著時效溫度的提高，室溫抗拉強度有明顯的提高。
通過試驗數(shù)據(jù)分析，斷后伸長率全部能滿足標準要求。為提高GH696合金薄板室溫抗拉強度，需要提高Al、Ti含量，一定范圍內(nèi)增大冷軋變形量，提高時效溫度來滿足技術(shù)指標。另一方面，在今后的工作中，需要對以上三個影響因素的交互作用做深入研究，總結(jié)出更為完善的生產(chǎn)工藝。
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