GH4099(GH99)是 一種高合金化的鎳基時(shí)效板材合金,用鈷、鎢、和鋁、鈦等元素綜合強(qiáng)化,使合金具有較高的熱強(qiáng)行,900℃以下可以長期使用,最高工作溫度可達(dá)1000℃。
該合金組織穩(wěn)定,并具有滿意的冷熱加工成型和焊接工藝性能,適合于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室和加力燃燒室等高溫板材承力焊接結(jié)構(gòu)件,用該合金制造的大型板材結(jié)構(gòu)件,可在固溶處理后不經(jīng)時(shí)效處理直接使用。主要產(chǎn)品有板材和絲材,也可以生產(chǎn)板材和鍛件。
GH4099(GH99) 熱處理制度
板材經(jīng)1140~1160℃,空冷處理;焊絲經(jīng)1100~1140℃,空冷處理。
GH4099(GH99) 品種規(guī)格與狀態(tài)
供應(yīng)的冷軋薄板δ0.8~4.0mm的冷軋薄板和d0.3~10mm的冷拉絲材,均固溶處理和堿酸洗后供應(yīng)。
GH4099(GH99) 熔煉與鑄造工藝
合金采用真空感應(yīng)爐加電渣重熔工藝生產(chǎn)。
GH4099(GH99) 應(yīng)用概況與特殊要求
用該合金板材制成的航空發(fā)動(dòng)機(jī)加力可調(diào)噴口殼體,已經(jīng)過長期使用考核,并投入批量生產(chǎn),可減輕發(fā)動(dòng)機(jī)重量和延長壽命。
1.1、材料牌號(hào)
GH4099(GH99)
1.2、GH4099(GH99)
相近牌號(hào) ЭП693,ХН68МВКТЮР(俄羅斯)
1.3、GH4099(GH99) 材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
GJB 1952-1994 《航空用高溫合金冷軋薄板規(guī)范》
GB 5333-1985 《航空用HGH99合金焊絲技術(shù)條件》
BZ 44-903B-06 《GH99合金冷軋薄板技術(shù)條件》 (撫順鋼廠企標(biāo))
1.4、GH4099(GH99) 化學(xué)成分
表1-1
C
Cr
Ni
W
Mo
Al
Co
Ti
≤0.08
17.00~20.0
余量
5.00~7.00
3.50~4.50
1.70~2.40
5.00~8.00
1.00~1.50
Fe
B
Mg
Ce
Mn
Si
P
S
≤2.00
≤0.005
≤0.010
≤0.020
≤0.40
≤0.50
≤0.015
注:B、Ce按計(jì)算量加入。
2、GH4099(GH99) 物理及化學(xué)性能
2.1、GH4099(GH99) 熱性能
2.1.1、GH4099(GH99) 熔化溫度范圍 1345~1390℃
2.1.2、GH4099(GH99) 熱導(dǎo)率 見表2-1。
表2-1
θ/℃
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
λ/(W/(m·C))
10.47
12.56
14.24
15.91
18.00
19.68
21.77
23.45
25.54
27.21
2.1.3、GH4099(GH99) 線膨脹系數(shù) 見表2-2。
表2-2
20~100
20~200
20~300
20~400
20~500
20~600
20~700
20~800
20~900
20~1000
α/10-6C-1
12.0
12.4
12.8
13.0
13.7
14.2
14.7
15.1
15.3
17.4
2.1.4熱擴(kuò)散率 見表2-3
表2-3
10
Q/(10-6m2/S))
2.5
2.7
3.0
3.3
3.6
3.9
4.0
4.3
4.4
4.55
2.2、GH4099(GH99) 密度
ρ=8.47g/cm3
2.3、GH4099(GH99) 電性阻率
表2-4
14
110
ρ/(10-6Ω.M))
1.373
1.403
1.414
1.427
1.440
1.443
1.457
1.452
1.423
1.393
1.357
2.4、GH4099(GH99) 磁能型 合金無磁性
2.5、GH4099(GH99) 化學(xué)性能
2.5.1、GH4099(GH99) 抗氧化性能
2.5.1.1、GH4099(GH99) 合金在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h的氧化速率和晶界氧化深度見表2-6。
表2-6
1010
氧化速率/(g/m2·h)
0.017
0.084
0.212
0.481
晶界氧化深度/mm
0
0.0064~0.0086
0.0160~0.0192
0.0288~0.0320
工藝性能與要求編輯
3.1、成形性能
3.1.1、 合金鍛造裝爐溫度≤700℃,加熱溫度1120~1160℃,開鍛溫度不低于1050℃,終鍛溫度不低于980℃。板坯熱軋加熱溫度1110~1150℃,終軋溫度不低于850℃。板材荒軋加熱溫度1130~1150℃,精軋加熱溫度為1110~1130。
3.1.2、 合金的極限深沖系數(shù)為2.08,極限翻遍系數(shù)為1.64,最小問去半徑小于0.77δ,極限旋薄率為 71.7%
3.1.3、當(dāng)冷變形兩位30%時(shí),板材的開始再結(jié)晶溫度為900℃,完全再結(jié)晶溫度為1080℃。
3.2 、焊接性能
合金具有滿意的焊接工藝性能,十字塔接焊接裂紋傾向性小于15%,可以用手工氬弧焊、自動(dòng)鎢級(jí)氬弧焊、縫焊和點(diǎn)焊等方法進(jìn)行聯(lián)合焊接。電阻罕見的待焊表面進(jìn)行酸洗。該合金可與GH3030、GH3044、GH3128等高溫合金,進(jìn)行氬弧焊和縫焊。
3.3 、表面熱處理
3.3.1、零件熱處理前后應(yīng)將表面油污和其他臟污清洗干凈,以免在熱處理時(shí)引起表面局部腐蝕。
3.3.2、零件熱處理后的氧化皮,可用吹砂方法或用含有氫氟酸的酸洗液清洗干凈。零件在進(jìn)行電阻焊前必須用含有氫氟酸的酸洗液清理表面。
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