高温合金GH/NS

GH3652高温合金

材料：GH3652
交期：30天
描述：GH3652是Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，在固溶状态下使用，使用温度在1100°C以下。合金具有优异的抗氧化和耐腐蚀性能，中等的拉伸和持久强度，良好的成形工艺和机加工性能，组织稳定性好。适于制作在1100°C以下航空发动机的燃烧室和隔热板等部件。在民用工业领域，可用于制作1200°C以下使用的高温装置零部件。主要产品有热轧和锻制棒材、热轧和冷轧薄板、带材和锻件等。
规格：板，棒，带，线，管，可定制

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GH3652高温合金

1合金介绍（如需要图表可与13472787990联系）
1.1概述
GH3652是Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，在固溶状态下使用，使用温度在1100°C以下。合金具有优异的抗氧化和耐腐蚀性能，中等的拉伸和持久强度，良好的成形工艺和机加工性能，组织稳定性好。适于制作在1100°C以下航空发动机的燃烧室和隔热板等部件。在民用工业领域，可用于制作1200°C以下使用的高温装置零部件。主要产品有热轧和锻制棒材、热轧和冷轧薄板、带材和锻件等。
1.2应用概况及特性
合金已用于制作航空发动机燃烧室及加力燃烧室零部件(如喷嘴罩、盒套、扩散器和隔热屏等)，批产和使用情况良好。
合金在800°C以上冷热交变的条件下，有产生裂纹的倾向。
1.3材料牌号
GH3652(GH652)。
1.4相近牌号
XH70IO、3H652(俄)。
1.5材料技术标准
GB/T 14992高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号
HB/Z 140航空用高温合金热处理工艺
QJ/DT 01.73023航空用GH652合金热轧和冷轧薄板
GY 05-014 GH652合金棒材技术条件
Q/GYB 05005 GH3652合金热轧和锻制棒材
1. 6 熔炼工艺
釆用非真空感应炉、或非真空感应炉+电渣重熔、或真空感应炉+电渣重熔、或非真空感应炉+真空电弧重熔等熔炼工艺。
1.7 化学成分
摘自GB/T 14992,添加元素有区别的摘自QJ/DT 01.73023,见表1-1。
表1-1

元素	c	Cr	Ni	Al	Fe	Ce
质量分数/%	≤0. 10	26. 50〜28. 50	余	2. 80 — 3. 50	≤1.0	≤0. 030
元素	Mg①	Mn	Si	P	S	—
质量分数/%	≤0.03	≤0. 30	≤0. 80	≤0.020	≤0. 020	—
①QJ/DT 01.73023规定添加的元素，另外规定合金中允许加入w(Ti)<0. 20% ,w(Nb)<0. 20% „

1. 8 热处理制度

HB/Z 140.QJ/DT 01.73023和文献[4],合金在固溶状态使用，各品种的标准热处理制度为:
热轧和锻制棒材、锻件，（1150〜1200)°C *(40〜60)min/AC。
热轧和冷轧板材,(1080〜1200)°C/AC；
冷轧带材，(1100〜1130)°C/AC。
1.9 品种规格与供应状态
摘自 QJ/DT 01. 73023,GY 05-014 和 Q/GYB 05005o
1.9. 1主要规格（如需要图表可与13472787990联系）
D10mm-300mm热轧和锻制棒；S4mm~14mm热轧板;S＜4mm冷轧薄板和带材;d0. 3mm〜10mm焊丝。
1.9.2供应状态
棒材不经热处理，以热轧或锻造状态供应；板材经固溶+碱酸洗+平整+矫直+切边后供应；软态带材经固溶十酸碱洗+切边后成卷供应，釆用光亮固溶处理后，可不经酸碱洗供应；硬态带材以冷轧+退火 +抛光+切边后成卷供应，釆用光亮退火处理后，可不经抛光供应；焊丝以或半硬状态供应。
2物理、弹性和化学性能冷拉状态、或经热处理+酸洗。
2. 1 熔化温度范围
1355°C 〜1380°C。
2.2相变点
2.3热导率（表2-1）
2.4电阻率
2.5热扩散率
2.6比热容
2.7线膨胀系数（表2-2）
2.8密度
p=7. 97g/cm3。
2.9磁性能
合金无磁性。
2. 10 弹性性能（表2-3）

θ/°C	25	100	200	300	400
λ/[W/(m • °C)]	11.7	12.6	13.8	15. 5	17.2
θ/°C	500	600	700	800	900
λ/[W/(m • °C)]	18. 9	20. 1	23.0	24. 7	26. 8

θ/°C		θ/°C
20 〜100	12. 34	20 〜500	14. 13
20 〜200	12. 91	20 〜600	14.47
20 〜300	13. 42	20 〜700	14. 95
20 〜400	13. 91	20 〜800	15.94

θ/°C	20	100	200	300	400
E/GPa	191	182	173	166	156
θ/°C	500	600	700	800	—
E/GPa	147	137	118	94	一

θ/°C	在以下试验时间，氧化速率/［g/（m2 - h）］
θ/°C	20h	40h	60h	80h	100H
1000	0. 1775	0. 0950	0. 0680	0.0538	0.0460
1100	0.3495	0.2138	0. 1563	0.1261	0. 1121
1200	1.0850	0. 6650	0. 5417	0.4388	0. 3670

2. 11 化学性能（如需要图表可与021/6789、8711联系）
2.11. 1抗氧化性能
合金在空气介质中，不同温度试验不同时间的氧化速率见表2-4；1100°C和1200°C不同试验时间的氧化速率曲线分别见图2-1和图2-2o
2.11.2 耐腐蚀性能
3力学性能
3. 1 供货技术标准
3. 1. 1技术标准规定的性能（表3-1）
表3-1

标准号	品种	热处理	θ/°C	拉伸性能			持久性能
				σb/MPa	δ5/%	ψ/%	σ/MPa	τ/h	δ5/%
Q/GYB 05005 GY 05-014	热轧棒锻棒	(1150~1200)°C *lh/AC (供应状态)	20	≥735	≥30. 0	≥40	—	—	—
			900	≥145	≥30. 0	≥40	29	≥100	实测
							49	实测	实测
QJ/DT01. 73023①	冷轧板热轧板	(1080 〜1200)°C/AC (供应状态)	20	≥735	≥30	一	—	—	—
			900	≥147	≥20	一	29.4	≥100	实测
①持久试验时间超过30h后，可每隔8h~10h加载lOMPa直至拉断。

3.1.2生产检验数据、基值和设计许用值

3.2短时力学性能
3.2. 1硬度
3. 2.2 冲击性能
3. 2.3压缩性能
3. 2. 4 扭转性能
3.2.5剪切性能
3. 2.6拉伸性能
3.2.6. 1热轧棒经不同固溶处理，不同温度的拉伸性能见表3-2。
3. 2. 6.2冷轧板经不同固溶处理，不同温度的拉伸性能见表3-3。
3.2. 6. 3热轧棒经1000°C长期时效,室温和900°C的拉伸性能见表3-4。
表 3-2

取样/ mm	固溶/AC		θ/°C	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%	取样/ mm	固溶/AC		θ/°C	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%
取样/ mm	θ/°C	t/min	θ/°C	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%	取样/ mm	θ/°C	t/min	θ/°C	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%
d22 热轧棒非真空熔炼	1100	60	20	860	520	42	44	d22 热轧棒非真空熔炼（如需要图表可与021/6789、8711联系）	1150	40	1000	106	—	82	67
			700	610	448	14	21		1150	50	20	870	一	42	54
			800	460	380	16	19		1150	50	900	141	—	114	94
			900	141	—	116	94		1150	60	900	162	—	76	75
			1000	109	—	90	71		1200	30	20	812	472	55	56
	1150	30	20	800	410	42	55				700	606	437	14	21
	1150	30	900	147	100	110	80				800	446	370	15	24
	1150	40	20	860	445	46	56				900	170	—	115	94
			700	514	348	13	24				1000	112	—	110	89
			800	383	306	18	19		1200	40	20	780	400	49	48
			900	130	97	58	78		1200	40	20	780	400	49	48

表 3-3

取样/ mm	θ/°C	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	取样/ mm	θ/°C	σb/MPa	σp0.2	δ5/%
S1. 5 冷轧板非真空熔炼 1200°C/AC	20	735〜834	—	45 〜50	S1.5 冷轧板非真空熔炼 1100°C/AC	20	880	480	35
	700	412	—	10		200	880	490	37
	800	353	—	14		300	760	370	37
	900	147	—	50		500	730	360	35
	1000	78	—	55		700	480	320	37
	1100	39	—	79		900	225	170	38
	1200	20	—	136		1000	145	—	50
	一	—	—	一		1100	88	—	61

表3-4

取样/mm	时效规范		室温拉伸				900°C拉伸
取样/mm	θ/°C	t/h	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%	σb/MPa	δ5/%	ψ/%
d22 热轧棒非真空熔炼 1150°C*40min/AC	—	—	860	445	46	56	144	84	71
	1000	100	860	422	46	63	172	82	76
		200	885	452	44	62	177	66	70
		500	885	470	45	62	188	92	74

3. 3持久和蠕变性能

3.3.1持久性能
3.3. 1.1冷轧板经不同熔炼工艺,800°C和900°C不同时间的持久极限见表3-5。
3.3. 1.2热轧棒经不同固溶处理,800°C和900°C的持久性能见表3-6。
3. 3. 1. 3 热轧棒经1000°C长期时效，900°C、30MPa的持久性能见表3-7。
表 3-5（如需要图表可与021/6789、8711联系）

取样/mm	θ/°C	σt/h / MPa			取样/mm	θ/°C	σt/h / MPa
取样/mm	θ/°C	σ5O	σ100	σ500	取样/mm	θ/°C	σ50	σ100	σ200
S1.5冷轧板非真空熔炼 1200°C/AC	800	一	98	78	S1.5冷轧板非真空熔炼+电渣重熔或真空电弧重焰 1200°C/AC	800	—	98	—
S1.5冷轧板非真空熔炼 1200°C/AC	900	39	29. 4	—	S1.5冷轧板非真空熔炼+电渣重熔或真空电弧重焰 1200°C/AC	900	39	29. 4	32

表 3-6

取样/mm	热处理	θ/°C	σ/MPa	t/h	δ5/%	ψ/%
D22 热轧棒非真空熔炼	1100°C *60min/AC	800	98	133	12.8	一
	1100°C *60min/AC	900	30	132	25	—
	1150°C*30min/AC	900	30	>250	—	—
	1150°C*30min/AC	900	49	16.83	79	一
	1150°C*40min/AC	900	49	20. 92	49	60
	1200°C*30min/AC	800	98	165	—	—
	1200°C*30min/AC	900	30	125	39	—
	1200°C*40min/AC	900	49	38. 95	50	45
注：1. 800°C、98MPa、100h 后，每隔 10h 加载 l0MPa 至拉断。 2. 900°C、29. 5MPa、100h 后，每隔 10h 加载 l0MPa 至拉断。

3.3.2蠕变性能

冷轧板经不同固溶处理，不同温度、 100h的蠕变极限见表3-8。
3.4 疲劳性能
3.4. 1高周疲劳
3.4.2低周疲劳
3.4.3特种疲劳
冷轧板经不同冶炼工艺，涂层和未涂层试样、不同循环温度的冷热疲劳性能见表 3-9。
3.5 裂纹扩展速率
3. 6 断裂韧度
3.7 松弛性能

取样/mm	时效规范		900°C、30MPa 持久
cl22 热轧棒非真空熔炼 1150°C*40min/AC	θ/°C	t/h	τ/h	δ5/%
	一	—	135.87	58.4
	1000	100	111.43	68.0
		200	125.28	58.0
		500	116.35	52. 6

取样/mm	热处理	t/h	ep/%	在以下温度，MPa
				900°C	1000°C	1100°C
冷轧板圆柱形试样非真空炉熔炼	1100°C* (5〜10)min/ AC	100	5	7. 8	5. 9	4.4
	1200°C* (5〜10)min/ AC			24.5	11.8	6.9

取样/mm	熔炼方法	涂层	在以下循环温度、至出现0.5mm裂纹，N /周
取样/mm	熔炼方法	涂层	800°C⇋20°C	900°C⇋20°C	1000°C⇋20°C	1200°C⇋20°C
S1. 5〜1.65 冷轧板 (1100 〜1140)°C/AC	非真空熔炼	无	70 〜75	25 〜30	—	—
	非真空熔炼 +电渣重熔	无	100〜120	70 〜80	—	—
	非真空熔炼 +电渣重熔	55珐琅	140〜150	80 〜90	—	—
S1. 5〜1. 65 冷轧板 1200°C/AC	非真空熔炼	无	87	30 〜35	28	26
	非真空熔炼 +电渣重熔	无	—	55 〜75	40 〜50	—
	非真空熔炼 +电渣重熔	55珐琅	140—150	80 〜90	50 〜65	—

注：缺口半径r=0. lmm。（如需要图表可与021/6789、8711联系）

4工艺性能与要求
4. 1 成形工艺与性能
合金铸锭锻造加热温度1140°C~1160°C,开锻温度太于1050°C ,终锻温度大于900°C；铸锭出炉后釆用轻、快锤锻打，待产生一定变形，铸造组织被破碎后，再用重锤锻打；锻造或模锻时，一次加热的变形程度在50%左右，对于精密模锻件建议在无氧化性介质中加热。
4.2 工艺性能
板材的冲压性能见表4-1。
4.3焊接性能
合金可用氣弧焊和接触焊焊接，效果良好。

极限拉伸系数	极限翻边系数	最小弯曲半径f
1.8-1.9	1.5-1.55	(1.0 〜1.2)3°
①3为板厚。

S1. 5mm的板材焊接接头的力学性能见表4-2。

表 4-2

热处理		焊接方法	填充材料	θ/°C	σ/MPa	弯曲角度/(°)	剪切强度/N
焊接前	焊接后
固溶	不热处理	氩弧焊	GH3044 GH3652	20	785	180
				800	333	—
				900	118	—
		滚焊	一	20	735	—
				800	216	—
				900	118	—
		点焊	—	20	—	一	12749
				900	—	—	3432

①试样带加强焊缝。

4. 4 零件热处理工艺
推荐的热处理制度见表4-3。
表 4-3

热处理类型	θ/°C	min	冷却条件
中间热处理 (消除冷作硬化)	1100〜1150	30	空气中、水中或喷水冷却
最终热处理(焊接前)©	1200	20	空气中
①对于涂珐琅零件，允许不进行焊接前(校形后)热处理。

4.5 表面处理工艺

取样	时效规范		质量分数/%
取样	θ/°C	t/h		M23 C6
1150°C * 40min/ AC	—	—	5.05	0. 814
	1000	100	4.00	1.018
		200	5. 93	1.010
		500	6.08	1. 026

4.6 切削加工与磨削性能
合金的机械加工性能良好，可进行车削、钻削、铢削、磨削加工。
5组织结构
5.1 相变温度时间-温度-组织转变曲线
合金经1000°C长期时效，不同时效时间析出相的数量变化见表5-1。
5.2典型组织
参考文献
[1]北京航空材料研究院.航空材料应用手册：第4卷.变形热强钢和高温合金[M],1996:477-482.
[2]钢铁研究总院，南方动力机械公司.涡扇发动机用GH652合金技术报告.1997.
[3]何梦波.GH652[M] 〃《中国航空材料手册》编辑委员会
[4]北京：中国标准出版社,2002.455-460.
[5]钢铁研究总院.航空材料手册[M], 1967:142-145.
[6]编写钢铁研究总院乔雪嘤袁英
[7]东北特殊钢集团公司抚顺特殊钢股份公司李凤艳