高温合金GH/NS

GH3625高温合金

材料：GH3625
交期：30天
描述：GH3625是Ni-Cr基固溶强化型变形高温合金，以铬、钥和视为主要固溶强化元素，最高使用温度950°C。合金从低温到980°C均具有良好的抗拉强度和抗疲劳性能，且加工和焊接工艺性能良好。合金具有优良的耐腐蚀和抗氧化性能，并且耐盐雾气氛下的应力腐蚀。广泛用于制造航空发动机零部件、宇航结构部件和化工设备。主要产品有板材、棒材、管材、丝材、带材和锻件。
规格：板，棒，带，线，管，可定制

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GH3625高温合金

1合金介绍
1.1概述
GH3625是Ni-Cr基固溶强化型变形高温合金，以铬、钥和视为主要固溶强化元素，最高使用温度950°C。合金从低温到980°C均具有良好的抗拉强度和抗疲劳性能，且加工和焊接工艺性能良好。合金具有优良的耐腐蚀和抗氧化性能，并且耐盐雾气氛下的应力腐蚀。广泛用于制造航空发动机零部件、宇航结构部件和化工设备。主要产品有板材、棒材、管材、丝材、带材和锻件。
1.2应用概况及特性
合金已用于制造航空和航天发动机机匣、导向叶片、安装边和筒体、燃油总管等零部件。
合金无论在海洋气氛还是在非海洋气氛中，腐蚀速度都很小，抗海水腐蚀能力很好。合金耐各种盐类溶液的腐蚀、有良好的耐硝酸及磷酸腐蚀的能力。对加热至沸点以下的盐酸和低浓度的硫酸腐蚀也有相当的抗力。合金在55O°C〜700°C长期使用后有一定的时效硬化现象，可导致合金塑性有一些下降。
1.3材料牌号
GH3625(GH625)。
1.4相近牌号
Inconel625,UNSN06625C美)，NC22DNb(法)。
1.5材料技术标准
GB/T14992高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号
GJB3165A航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范
GJB3317A航空用高温合金热轧板规范
HB/Z140航空用高温合金热处理工艺
辽新7-0023GH625合金棒材技术条件
辽新7-0038GH625合金冷轧薄板技术条件
Q/3B4080GH625合金管材
1.6熔炼工艺
釆用真空感应炉+电渣重熔、或真空感应炉+真空自耗重熔熔炼工艺。
1.7化学成分
摘自GB/T14992,见表1-1.
表1-1

元素	C	Cr	Ni	Co	Mo	Al	Ti
质量分数/%	≤0.10	20.00〜23.00	余	≤l.00	8.00〜10.00	≤O.40	≤0.40
元素	Fe	Nb	Si	Mn	S	P	Cu
质量分数/%	≤5.00	3.15—4.15	≤0.50	≤O.50	≤0.015	≤0.015	≤0.070

1.8热处理制度

摘自HB/Z140和文献[10],各品种的标准热处理制度为：
a) 棒材、锻件,(1090—1200)°CX(1.5~2)h/WQ；
b) 丝材,(1090〜1200)°C/2空冷速率'其中dW3mm,保温(9〜15)min；d3mm〜5mm,保温(15~20)min；

c）热轧板材，（950〜1030）°C/AC,HBV305hV；
d）焊接件，应力退火：（1080〜1100）°C/N空冷速率，其中d（S）<3mm,保温（9〜15）min；d（8）3mm〜 5mm,保温（15~20）min；
e）管材,（960—1030）10/AC或WQ。
1.9品种规格与供应状态
摘自GJB3165A、GJB3317A、辽新7-0023、辽新7-0038和Q/3B4080。
1.9.1主要规格
d8mm〜300mm棒材:<54mm~14mm热轧板材;<30.5mm~4mm冷轧板材;外径6mm〜150mm无缝（焊）管。
1.9.2供应状态
热轧和锻制棒材一般不经热处理，经磨光或车光后供应；热轧板材经固溶+碱酸洗+平整+切边后供应；冷轧板材经固溶+碱酸洗+平整+矫直+切边后供应；管材经固溶+酸洗、或光亮退火后供应。
2.1熔化温度范围1290°C~1350°C.
2.2相变点
2.3热导率（图2-1）索取图表，可联系墨9钜特殊钢客服哦
2.4电阻率（图2-2）索取图表，可联系墨9钜特殊钢客服哦
2.5 热扩散率
2.6 比热容（图2-3）
时间循环氧化后的重量变化见表2-2.
2.7线膨胀系数（图2-4）
2.8密度p=8. 44g
2.9磁性能:合金无磁性。
2.10弹性性能（表2-1）
2.11化学性能
2.11.1抗氧化性能:合金在空气介质中，980°C和1050°C、不同试验
2.11.2耐腐蚀性能
合金不同试样类型的耐海水腐蚀能力见表2-3o合金还耐各种盐类溶液的腐蚀，并具有优良的耐硝酸及磷酸腐蚀能力，对加热至沸点以下的盐酸和低浓度的硫酸腐蚀也有相当的抗力⑵。
表2-1

θ/°C	20	95	205	315	425	540	650	760	870
Ed/GPa	205	200	195	190	185	175	170	160	146
G/GPa	79	77	75	72	70	67	63	60	57
μ	0.308	0.310	0.312	0.313	0.312	0.321	0.328	0.329	—

表2-2

循环氧化时间/h		100	200	300	400	500	600	700	1000
重量变化/%	980°C	+0.086	+0.065	+0.065	+0.048	+0.021	—	+0.030	+0.081
重量变化/%	1095°C	-0.182	-1.086	-3.335	-5.399	-6.566	-10.066	—	—
注：加热15min,冷却5min为一个循环。

表2-3

试验天数	试样类型	在静止海水中		在流动海水（0.61m/s）中
试验天数	试样类型	重量损失/g	局部腐蚀	重量损失/g	局部腐蚀
180	光滑	0.05	无	0.04	无
180	有缝隙	0.05	无	0.05	无
365	光滑	0.02	无	0.01	无
365	有缝隙	0.04	无	0.02	无
① 6.4mmXlOOmmX300mm焊有圆形焊缝的平板试样，焊前在980°C退火。 ② 缝隙表述法：用32mm的纤维垫圈以螺栓固定在板面中心。

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	室温性能					815°C持久性能
			σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%	硬度	σ/MPa	t/h	δ5/%
			≥				≤	σ/MPa	≥
GJB3165A辽新7-0023	热轧、锻制棒	(950〜1030)°C/AC或WQ	830	410	30	实测	HB290	114	23	15
GJB3317A	热轧板	(950〜1030)°C/AC	830	410	30	实测	HV305	114	23	15
辽新7-0038	冷轧薄板	(950〜1030)°C或(1090〜1200)°C/AC	830	410	30	—	HV305	114	23	15
Q/3B4080	管材	(960〜1030)°C/AC 或WQ	825	415	35	——	HRC25	——	——	—

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
3.2.1.1冷轧板经不同固溶处理，室温硬度见图3-1。
3.2.1.2锻件经不同固溶处理，室温硬度见表3-2。

取样	固溶规范°C*lh	室温HBS
锻件	970	217
	990	207
	1050	197
	1120	187
	1160	187

3.2.1.3热轧棒不同状态经不同热处理，室温硬度见表3-3。

取样	固溶规范°C*lh/WQ	室温 HRC(HRB)
热轧棒轧态	—	20
	815	23
	930	26
	1010	21
	1040	(99)
取样	时效规范矿CX16h/AC	室温 HRC(HRB)
热轧棒 1040°C/AC	540	20
	595	23
	650	(94)
	705	(95)
	1205	(88)

3.2.2冲击性能,冷拉条材经70%变形后，不同退火温度的室温冲击功见图3-2。索取图表，可联系墨9钜特殊钢客服哦
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不同产品，典型室温拉伸性能见表3-4。
表3-3[1]
3.2.6.2冷轧板经不同热处理，不同温度的拉伸性能分别见表3-5和表3-6；不同温度的拉伸性能曲线见图3-3；不同温度的拉伸应力-应变曲线见图3-4。

3.2.6.3热轧板固溶处理后经不同冷拉变形，室温拉伸性能曲线见图3-5。索取图表，可联系墨9钜特殊钢客服哦
3.2.6.4热轧棒经不同热处理，室温拉伸性能见表3-7。
3.2.6.5棒材经70%冷拉变形，经不同固溶处理，室温拉伸性能曲线见图3-60
3.2.6.6合金经不同长期时效，室温拉伸性能曲线见图3-7,不同温度的拉伸性能曲线见图3-8。

取样	状态	室温拉伸
取样	状态	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%
棒、条材、厚板	轧态	825〜1105	415〜760	30〜60	40〜60
	(930〜1040)°CX(1〜4)h	825—1035	415〜655	30〜60	40〜60
	(1095〜1205)°CX(1〜4)h	725〜895	290〜415	40〜65	60〜90
薄板、带材	(930〜1040)°CX(1〜4)h	825〜965	415—515	30〜55	一
厚壁管、冷拔薄壁管	(930〜1040)°CX(1〜4)h	825〜965	415〜515	30〜55	一
厚壁管、冷拔薄壁管	(1095〜1205)°CX(1〜4)h	690〜825	275〜415	40-~60	—

表3-5

取样	"θ/°C	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	取样	θ/°C	σb/MPa	σp0.2	δ5/%
冷轧板	20	883	392	65.7	冷轧板	800	400	288	98.7
真空感应炉	500	780	319	66.7	真空感应炉	900	223	166	104.9
+电渣	600	773	302	71.8	+电渣	950	162	—	108.9
1100°C/AC	700	663	301	94.0	1100°C/AC	1000	117	—	118.5

表3-6

取样/mm	固溶规范		室温拉伸			815°C拉伸
取样/mm	θ/°C	min	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	σb/MPa	δ5/%
如1.5 冷轧板	1000	10	906	417	55	372	96
	1040		872	385	55	366	96
	1080		851	368	59	365	97
	1100		826	349	59	361	91
	1120		817	343	60	361	80
	1140		801	334	60	357	88
	1160		787	323	63	350	75

取样/ mm	热处理	室温拉伸			取样/ mm	热处理	室温拉伸
取样/ mm	热处理	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	取样/ mm	热处理	σb/MPa	σp0.2	δ5/%
D14 热轧棒	热轧	1009	634	46	dl4 热轧棒	1040°CXlh/WQ+540°CX16h/AC	958	441	50
	815°CXlh/WQ	980	586	42		1040°CXlh/WQ+595CX16h/AC	958	466	50
	930°CXlh/WQ	1009	588	40		1040°CXlh/WQ+650°CX16h/AC	930	426	50
	1010°CXlh/WQ	979	537	46		1040°CXlh/WQ+705°CX16h/AC	930	421	48
	1040°CXlh/WQ	931	407	50		1205笆Xlh/AC	813	330	62

3.3持久和蠕变性能

3.3.1持久性能
3.3.1.1热轧棒不同温度的持久应力-寿命曲线见图3-9。索取图表，可联系墨9钜特殊钢客服哦
3.3.1.2热轧棒光滑和缺口持久热强参数综合曲线见图3-10；不同温度的持久热强参数综合曲线见图3-11,1退火处理的不同温度的持久热强参数综合曲线见图3-12。
图3-12热轧棒不同温度的持久热强参数综合曲线⑵=（T+460）（30+也）X10一3,（"K"/h）；热轧棒，经（870〜980）°CXlh工厂退火处理

3.3.2蠕变性能
3.3.2.1合金不同温度，100h、1000h和l0000h的持久强度和产生1%和5%塑性应变的蠕变极限见图3-13〜图3-15o索取图表，可联系墨9钜特殊钢客服哦
3.3.2.2合金不同温度的持久和蠕变强度见图3-16。
3.3.2.3板材不同温度和应力JOOh的蠕变性能见表3-8,760°C不同应力的蠕变曲线见图3-17。索取图表，可联系墨9钜特殊钢客服哦
3.3.2.4棒材不同温度的蠕变应力和最小蠕变速率之间的关系见图3-18。

图3-13合金不同温度100h的持久强度和产生1%和5%塑性应变的蠕变极限⑵
图3-14合金不同温度1000h的持久强度和产生1%和5%塑性应变的蠕变极限⑵
图3-15合金不同温度10000h的持久强度和产生1%和5%塑性应变的蠕变极限⑵
图3-16合金不同温度的持久和蠕变强度⑵试样经固溶处理
表3-8

取样/mm	θ/°C	σb/MPa	100h的蠕变性能
取样/mm	θ/°C	σb/MPa
厚1.5板材1100°C/AC	700	186	0.475	0.114	0.361
	800	59	0.499	0.040	0.459
	900	29	0.584	0.021	0.563

图3-17板材760°C不同应力的蠕变曲线⑴

图3-18棒材不同温度的蠕变应力和最小蠕变速率之间的关系⑴棒材，经1150°CXlh/AC处理
3.4疲劳性能
3.4.1高周疲劳
热轧棒经不同工艺，不同温度的旋转弯曲疲劳S-N曲线分别见图3-19和图3-20o

图3-19热轧棒不同温度的旋转弯曲疲劳S-N曲线⑵
图3-20热轧棒不同温度的旋转弯曲疲劳S-N曲线⑵

取样/mm	θ/°c	至产生0.5mm裂纹，N/周
厚1.5冷轧板供应状态	650⇋20	745
	700⇋20	375
	800⇋20	295
	900⇋20	95

3.4.2低周疲劳
3.4.3特种疲劳
3.4.3.1冷轧板不同循环温度的冷热疲劳性能见表A9。
3.4.3.2冷轧板在815°C^20°C循环210周后的冷热疲劳裂纹长度见表3-10和图3-21o
表3-9

图3-21冷轧板经不同变形量，在815°C⇋20°C循环210周,冷热疲劳裂纹长度.5mm冷轧板，冷轧状态

取样/mm	Θ/°C	固溶规范 Θ/°C： XlOmin	N=210周,裂纹长度/mm
厚1.5冷轧板	815⇋20	1080	0.425
		1100	0.555
		1120	0.480
		1140	0.400
		1160	0.565
		1180	0.460
		1200	0.375

3. 5裂纹扩展速率
3.6 断裂韧度
3.7 松弛性能
4工艺性能与要求
4. 1成形工艺与性能
钢锭锻造加热温度H20°C,开锻温度1030°C,停锻温度2930°C；模锻最终变形量15%〜20%；轧制加热温度1120oC~1160°C,开轧温度≥1050°C,停轧温度三930°C,薄板冷轧半成品变形量为25%〜 30%,成品变形量N30%;中间及成品淬火温度为1100oC±10°C。
4.2 工艺性能
4.3 焊接性能
合金可在保护气氛下用钙极或本合金作添料进行氣弧焊接，也可用钎焊连接及电阻缝焊。
4.4零件热处理工艺
消除应力：900°C；退火：930°C~1040°CXlh；固溶处理：1090°C〜1200°C/AC或WQ。
当合金在不高于650°C工作时，可根据要求采用热轧、冷轧或退火状态的材料。当工作温度在65O°C以上时，对要求具有良好的抗疲劳性能和抗拉强度的零部件可采用退火工艺，对要求具有较好蠕变和持久性能的零件可釆用固溶处理。
4.5表面处理工艺
合金表面氧化皮去除时，碱洗后在硝酸-氢氟酸-水溶液中酸洗。
4. 6切削加工与磨削性能
采用硬质合金或高速钢刀具。所用切削刀具应具有正前角。高速切削加工时推荐用水基冷却液，低速切削加工时推荐用较粘稠的冷却液。
5组织结构
5. 1相变温度
5.2 时间-温度-组织转变曲线
参考文献
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[6] 北京航空材料研究院.GH625合金应用技术报告.1989.
[7] 钢铁研究总院，抚顺钢厂.GH625合金长期时效后的组织和性能技术报告.1989.
[8] 抚顺钢厂，钢铁研究总院.GH625合金技术报告.1989.
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[10] 王延庆，赵宇新,GH3625LM]