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Nimonic93

目  錄 

概述--------------------------------------------------------------- 3

----------1.1、材料牌號

----------1.2、相近牌號

----------1.3、材料的技術標準

----------1.4、化學成分

----------1.5、熱處理制度

----------1.6、品種規格與供應狀態

----------1.7、熔煉與鑄造工藝

----------1.8、應用概況與特殊要求

特理及化學性能------------------------------------------------3

----------2.1、熱性能

----------2.2、密度

----------2.3、電性能

----------2.4、磁性能

----------2.5、化學性能

力學性能---------------------------------------------------------4

----------3.1、技術標準規定的性能

----------3.2、室溫下及各種溫度下的力學性能

----------3.3、持久和蠕變性能

----------3.4、疲勞性能

----------3.5、彈性性能

組織機構---------------------------------------------------------5

----------4.1、相應溫度

----------4.2、合金組織機構

----------4.3、時間-溫度-組織轉變曲線

工藝性能與要求------------------------------------------------5

----------5.1、成形性能

----------5.2、焊接性能

----------5.3、零件熱處理工藝

----------5.4、表面處理工藝

----------5.5、切削加工與磨削性能 

GH93概述

    GH93是含有較高的鈷和鉻的沉淀硬化鎳基合金，具有較高的強度和較好的組織穩定性，在815℃以下使用，綜合性能良好。用于航空發動機的渦輪葉片，小型發動機渦輪盤和緊固件。該合金熱加工塑性良好，可以供應板材、棒材和鍛件。

1.1 GH93材料牌號 GH93。

1.2 GH93相近牌號 Nimonic93(英國),NCK2OTA(法國）。

1.3 GH93材料的技術標準

C3S 163-1985《GH93合金熱軋和鍛制棒材》(長城鋼廠三分廠）

C3S 164-1985《GH93合金冷軋薄板》(長城鋼廠三分廠）

1.4 GH93化學成分  見表1-1。               表1-1   %

注：B按計算量加入，允許加入微量的Ce、Zr、Mg元素。

1.5 GH93熱處理制度 1050～1080℃，8h，空冷＋710℃±10℃，16h，空冷。

1.6 GH93品種規格與供應狀態 可以供應d20～22mm熱軋棒材，δ0.4～4mm板材，d120mm以下鍛材和鍛件，板材為固溶狀態交貨，其它品種均為鍛態和軋制狀態交貨。

1.7 GH93熔煉與鑄造工藝 真空感應熔煉＋真空電弧或電渣重熔工藝。

1.8 GH93應用概況與特殊要求 該合金制造的航空發動機零部件，在英國及法國有所采用，國內用其制造自由渦輪、墊片、墊圈、鎖片等。

二、GH93物理及化學性能    

2.1 GH93熱性能                                        

2.1.1 GH93熔化溫度范圍  1360～1390℃。

2.1.2 GH93熱導率  見表2-1。

表2-1[1]

2.1.3 GH93比熱容 見表2-2。

表2-2[1]

2.1.4 GH93線膨脹系數 見表2-3。

表2-3[2]

2.2 GH93密度  ρ=8.19g/cm3。

2.3 GH93電性能

2.4 GH93磁性能 合金無磁性。

2.5 GH93化學性能

2.5.1 GH93抗氧化性能 在空氣介質中試驗100h后的氧化速率見表2-4。

2.5.2 GH93耐腐蝕性能 合金具有良好的耐熱腐蝕能力。

表2-4[2]

注：試驗方法按YB48-1964。

GH93力學性能

3.1 GH93技術標準規定的性能 見表3-1。

3.1.1 GH93室溫拉伸性能生產檢驗數據統計處理結果見表3-2。

表3-1

表3-2

注：長城鋼廠三分廠數據。

3.2 GH93室溫及各種溫度下的力學性能

3.2.1 GH93拉伸性能 見表3-3。

3.2.2 GH93沖擊性能

3.2.2.1 GH93d22mm棒材在標準熱處理狀態的沖擊性能見表3-4。

表3-3[2]

表3-4[2]

3.2.2.1 GH93鍛材縱向沖擊韌度aKU=980kJ/m2

左右，橫向沖擊韌性aKU≈441～539kJ/m2。

3.3 GH93持久和蠕變性能

3.3.1 GH93高溫持久性能

3.3.1.1 GH93該合金的熱強參數綜合曲線見圖3-1。

3.3.1.2 GH93鍛材和軋材在標準熱處理狀態不同溫度的持久性能見表3-5。

表3-5[2]

3.3.1.3 GH93鍛材縱向和橫向試樣的持久強度相近，但橫向試樣的持久塑性低于縱向試樣。鍛材在650℃和750℃均無缺口敏感性。

3.3.1.4 GH93棒材在標準熱處理狀態的持久強度見表3-6。

表3-6[2]

注：根據熱強參數綜合曲線和試驗值確定。

3.3.2 GH93高溫蠕變性能

3.3.2.1 GH93棒材在標準熱處理狀態的蠕變性能見表3-7。

表3-7[2,3]

3.3.2.2 GH93標準熱處理狀態的盤鍛件在650℃的蠕變曲線見圖3-2。

3.4 GH93疲勞性能 

3.4.1 GH93高周疲勞 標準熱處理狀態的旋轉彎曲疲勞強度見表3-8。

表3-8[1～3]

3.5 GH93彈性性能

3.5.1 GH93彈性模量 見表3-9。

表3-9[1]

四、GH93組織結構

4.1 GH93相變溫度 γ′相開始溶解溫度為950℃。

4.2 GH93時間-溫度-組織轉變曲線

4.3 GH93合金組織結構 在奧氏體基體上析出γ′相，M23C6型碳化物呈鏈狀分布在晶界，MC型碳化物主要以顆粒狀分布于晶內，未發現M7C3型碳化物。

五、GH93工藝性能與要求

5.1 GH93成形性能 該合金熱加工塑性良好，在1050～1150℃溫度范圍內，允許鐓粗變形量為80%而不開裂。鍛造開坯加熱溫度1130～1150℃，終鍛溫度不低于950℃，軋制加熱溫度1150～1170℃，終軋溫度不低于1000℃。

5.2 GH93焊接性能 板材可采用氬弧焊聯接，固溶狀態焊接性尚好，焊后應消除應力并進行時效處理。

5.3 GH93零件熱處理工藝 渦輪盤坯料可以先經固溶處理，機加工后在氬氣保護下進行時效處理，也可以用餅坯經完全熱處理后進行機加工。坯料單層平放在熱處理加熱爐均溫區緩慢升溫，冷卻時出爐后分散冷卻。

5.4 GH93表面處理工藝 渦輪盤榫槽部分可以采用電拋光或噴丸處理。

5.5 GH93切削加工與磨削性能 該合金在固溶狀態切削性能優于時效狀態。

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