耐1300°C高温钢GH2747

GH2747高温合金

1合金介绍
1.1 概述
GH2747是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，在固溶状态下使用.长期工作温度1100°C〜 1250°C,短时使用温度可达1300°C。合金具有较高的强度、较好的组织稳定性，具有优良的抗氧化和耐腐蚀性能。合金的焊接性能良好，可采用各种工艺进行焊接。主要产品有棒材、板材、管材、丝材和锻件等。
1. 2 应用概况及特性
合金已用于制作航空、航天发动机燃烧室及加力燃烧室内高温抗氧化等部件，也用于制作工业用各种炉辗、传动装置、热电偶套管等耐热部件。尤其适用于石化、核能、冶金等领域用高温抗氧化装置零部件。
合金的材料成本较同类型高温合金低。合金在增加铭元素含量的基础上，通过提高铝元素的含量以及添加微量稀土元素，至使合金在1000°C~1300°C的抗氧化性能得到极大改善。
1.3 材料牌号
GH2747（GH747）。
1.4 相近牌号
311747（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
Q/GYB 511 GH2747合金热轧和锻制棒材
Q/GYB 512 GH2747合金冷拔（轧）无缝管
1. 6 熔炼工艺
采用真空感应炉、或真空感应炉+电渣重熔、或非真空感应炉+电渣重熔熔炼工艺。
1.7 化学成分
摘自 GB/T 14992,见表 1-10
表1-1

元素	C	Cr	Ni	Al	Fe
质量分数/%	≤o. 10	15. 00〜17. 00	44. 00〜46. 00	2. 90〜3. 90	余
元素	Ce	Mn	Si	S	P
质量分数/%	≤0. 030	≤1. 00	≤1. 00	≤0. 020	≤0. 025

1. 8 热处理制度

摘自Q/GYB 511和Q/GYB 512,合金在固溶状态下使用。热轧、锻制棒材和冷拔（轧）无缝管的标准热处理制度为：1000°C〜1200°C/AC,保温时间根据材料厚度而定。
1.9 品种规格与供应状态
摘自 Q/GYB 511 和 Q/GYB 512。
1. 9. 1 主要规格
D5mm〜200mm热轧和锻制棒材,D1mm〜100mm无缝管材。

1.9.2供应状态
热轧和锻制棒材以轧态或锻态供应；无缝管材以冷拔状态、或经固溶+酸洗后供应。

2物理、弹性和化学性能
2. 1 熔化温度范围
2. 2 相变点
2.3 热导率（表2-1）

θ/°C	100	200	300	400	500
λ/[W/(m • °C)]	10. 5	12. 2	13.8	15. 4	17.5
θ/°C	600	700	800	900	一
λ/[W/(m • °C)]	19. 2	20. 9	22.6	24. 3	—

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）

θ/°C	25 〜100	25 〜200	25〜300	25 〜400
	13. 66	14. 29	14.81	15. 15
θ/°C	25 〜500	25 〜600	25 〜700	25 〜800
	15. 32	15. 17	15. 80	17. 07

2.8 密度

p=7. 78g。
2.9 磁性能
2. 10 弹性性能（表2-3）

θ/°C	20	100	200	300	400
E/GPa	218	198	190	188	183
θ/°C	500	600	700	800	900
E/GPa	177	159	146	128	122

2. 11 化学性能

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。

θ/°C	在以下试验时间，氧化速率/［g/（m2 - h）］
θ/°C	100h	500h	1000h	2000h
1200	25	一	46	60
1250	28	42	61	75
1300	33	65	—	174
1350	45	130	—	——

2. 11.2 耐腐蚀性能

合金在含有1. 5%SO2的流动空气中，不同温度的年腐蚀速率见表2-5。

θ/°C	腐蚀速率/（mm/年）
1200	0. 08
1250	0. 1
1300	0. 24
1350	—
注：含1.5%流动空气。

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）

标准号	品种	热处理	θ/°C	拉伸性能
标准号	品种	热处理	θ/°C	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%
Q/GYB 511	热轧和锻制棒材	标准热处理	20	≥550	≥200	≥15	≥20
Q/GYB 511	热轧和锻制棒材		1000	≥40	≥20	≥30	≥30
Q/GYB 512	冷拔（轧）无缝管		20	≥600	—	≥30	—

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热轧棒材不同温度的典型拉伸性能见表3-2。

取样/mm	θ/°C	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%
d20 热轧棒标准热处理	20	600	300	50	55
	800	150	100	33	30
	900	70	60	35	35
	1000	50	30	40	40
	1100	30	20	70	55
	1200	20	—	90	73

3. 2.6.2 热轧棒材经不同热处理，20°C和900°C的拉伸性能见表3-3。

3.2. 6. 3 热轧棒材经1000°C长期时效，不同时效时间20°C和1000°C的拉伸性能见表3-4

表3-3

取样	固溶规范	20°C拉伸				900°C拉伸
取样	固溶规范	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%
d20 热轧棒	1100°C*lh/AC	710	290	51	67	117	84	86	82
	1130°C*lh/AC	65 S	25()	52	69	120	82	108	86
	1150C *lh/AC	670	265	55	66	119	81	97	77
	1180°C*lh/AC	650	240	63	66	121	90	90	82
	1200°C*lh/AC	645	240	63	66	126	88	74	71

表 3-4*

取样	时效规范		20°C拉伸				1000°C拉伸
取样	θ/°C	t/h	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%
D20 热轧棒标准热处理	1000	100	810	330	33	57	64	48	74	98
		100	790	300	39	55	59	38	101	99
		300	820	330	39	63	58	38	86	98
		300	805	325	36	58	61	39	79	97
		500	800	310	34	58	98	50	76	97
		500	815	330	40	62	64	50	84	97

3.3 持久和蠕变性能

3.3.1持久性能
热轧棒材不同温度，100和1000h的持久极限见表3-5。

取样	θ/°C	σth/MPa
取样	θ/°C	σ100	σ1000
d20	1000	20
热轧棒	1100	9	5
标准	1150	6	4
热处理	1200	5	2.5

3.3.2蠕变性能

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
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
合金钢锭装炉温度不高于1000°C，锻造加热温度1000°C~1200°C,热轧开轧温度不低于1000°C ，终轧温度应不低于900°C ；无缝管冷轧单道次最大形变量≤800%,中间退火处理温度≥1000°C ，空冷。
4.2 工艺性能
4.3焊接性能
合金采用所有焊接方法均能很好地进行焊接。氩弧焊、点焊、滚焊和电子束焊焊接效果优良，与异种材料焊接时，可采用母材金属丝作填充材料，也可釆用同类型合金作填充材料。
4. 4 零件热处理工艺
同品种的标准热处理制度。
4.5 表面处理工艺
4.6 切削加工与磨削性能
无特殊要求。
5组织结构
5. 1 相变温度
5. 2 时间-温度-组织转变曲线
5.3 典型组织
合金组织主要由y基体γ相和碳化物等组成。合金经1000°C〜1200°C固溶处理后，基体中的碳化物和y'相基本溶解.在冷却过程中重新析出细小的，'相和碳化物等。经1000°C*500h长期时效后，γ相大量析出,m23c6和m6c型碳化物在晶界与晶内均有析出。y'相呈质点形态弥散分布，碳化物则为尺寸较大的规则颗粒。
合金经不同热处理后的组织和析出相形貌见图5-1〜图5-3 。如果有想要继续了解材料，可以直接与墨8钜客服人员联系。
参考文献
钢铁研究总院.GH2747合金技术资料