GH2901是一种Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金,具有优异的高温力学性能和良好的抗氧化性。这种合金通过添加铝、钛等元素形成亚稳的γ'[Ni3(Ti,Al)]相进行时效强化,少量的铝还能抑制γ'向η-Ni3Ti相的转化,从而保持合金的稳定性。

化学成分

GH2901的化学成分是其性能的基础,主要包括:

·铁(Fe):基体金属

·镍(Ni):提高合金的耐腐蚀性和强度

·铬(Cr):增强抗氧化性和耐热性

·钛(Ti)和铝(Al):形成强化相γ'

·以及其他微量元素,如碳(C)、硼(B)等,这些元素对合金的性能有重要影响。

力学性能

GH2901在不同温度下展现出良好的力学性能,具体如下:

·拉伸强度:在20-575°C的温度范围内,拉伸强度范围为≥1130-960 MPa

·延伸率:在同一温度范围内,延伸率≥9-8%

·断面收缩:≥12%

·密度:8.21 g/cm³

·熔化温度:1360°C

·布氏硬度HBS:≥341

热处理制度

GH2901的热处理制度对其性能至关重要,典型的热处理制度包括:

·固溶处理:1090℃±10℃,保温2~3小时,随后水冷或油冷

·时效处理:775℃±5℃,保温4小时,空冷

·加热到700~720℃,保温24小时,空冷

应用领域

GH2901广泛应用于航空发动机及地面燃气涡轮的转动件和紧固件,如涡轮盘、压气机盘、轴颈、静结构件、涡轮外环等。这些零部件在长期使用后仍然保持较长的使用寿命和结构稳定性。

熔炼工艺

GH2901的熔炼工艺通常采用非真空感应炉加真空电弧重熔,或真空感应炉加电渣重熔,或真空感应炉加真空电弧重熔的方式,以确保合金成分的均匀性和纯净度3。

蠕变及疲劳性能

GH2901在高温下展现出良好的蠕变抗力和疲劳性能。在500℃下,730 MPa恒定拉伸应力作用10小时下,合金的率无关应变值较小,主要为率相关应变,表明其在高温下的持久性能优异2。

特性与优势

GH2901的膨胀系数接近铁素体型热强合金钢,这使得它能够与这类材料连接而无需对热胀有特殊规定。此外,合金在650℃以下具有较高的屈服强度和持久强度,在760℃以下抗氧化性能良好,长期使用后组织稳定。

打开网易新闻 查看精彩图片