哈氏合金HastelloyX 棒材/管材/带材

HastelloyX
 
美国牌号：HastelloyX/UNS （NO6002）          
中国牌号：GH3536/GH536/GH22/GH334/GH739/SG-5
法国牌号：NC22FeD
德国牌号：NiCr22FeMo
英国牌号：Nimonic PE13
一、HastelloyX 概述
     HastelloyX是主要用铬和钼固溶强化的一种含铁量较高的镍基高温合金，具有良好的抗养化和耐腐蚀性能，在900℃以下有中等的持久和蠕变强度，冷、热加工成型性和焊接性能良好。使用于制造航空发动机的燃烧室部件和其他高温部件，在900℃以下长期使用，短时工作温度可达1080℃。供应的主要品种有板材、带材、管材、棒材、锻件、环形件和精密铸件。
1.1 HastelloyX 材料牌号  HastelloyX    
1.2 HastelloyX 相近牌号 GH3536,GH536,GH22,GH334,GH739,SG-5(中国)，
UNS NO6002，NC22FeD（法国）， NiCr22FeMo（德 国），Nimonic PE13（英国）
    1.3 HastelloyX 材料的技术标准
    1.4 HastelloyX 化学成分  见表1-1。
                                       表1-1%
 
C	Cr	Ni	Co	W	Mo	Al	Ti	Fe	B	Cu	Mn	Si	P	S
									不大于
0.05～0.15	20.5～23.0	余量	0.50～2.50	0.20～1.00	8.0～10.0	≤0.50	≤0.15	17.0～20.0	0.010	0.50	1.00	1.00	0.025	0.015
 
 
 
    注：B按计算量加入、不分析。
    1.5 HastelloyX 热处理制度 板材和管材：1130～1170℃，快速空冷或水冷；棒材和环形件检验试样：1175℃±15℃，空冷或更快冷却；带材：1065～1105℃，快速冷却。
    1.6 HastelloyX 品种规格与供应状态 供应δ0.5～4.0mm的板材，δ0.05～0.8mm的带材，外径4～20mm、壁厚1.0～2.0mm的管材，直径0.2～10.0mm的焊丝，直径≤300mm的棒材和各种直径及壁厚的环形件以及不同形状和尺寸的精密铸件。板材、带材和管材经固溶处理和酸洗后供应，带材也可呈冷轧状态供应；焊丝以硬态、半硬态、固熔加酸洗、光亮固溶处理状态成盘交货，也可以直条交货；棒材和环形件不经热处理交货。精密铸件于铸造状态供应。
    1.7 HastelloyX 熔炼与铸造工艺 采用电弧炉加电渣或非真空感应炉加电渣重熔工艺。生产铸件则采用感应炉重熔母合金后浇注于加热的模壳内，浇注速度以快些为好。
    1.8 HastelloyX 应用概况与特殊要求 该合金在国外航空发动机和民用工业中获得了较为广泛的应用，我国主要用于制造燃烧室部件和其他热端部件以及蜂窝结构等。合金在高温下长期使用后有一定的时效硬化现象。
二、HastelloyX 物理及化学性能
2.1 HastelloyX 热性能
2.1.1 HastelloyX 熔化温度范围  1295～1381℃。
2.1.2 HastelloyX 热导率  见表2-1。
2.1.3 HastelloyX 比热容 见表2-2。
2.1.4 HastelloyX 线膨胀系数 见表2-3。
2.1.5 HastelloyX 合金铸件的热扩散率 见表2-4。 
                                             表2-1
 
θ/℃	100	200	300	400	500	600	700	800	900
λ/（W/（m·℃））	13.38	17.97	20.27	22.40	24.62	26.79	29.05	31.14	33.44
 
 
 
                                             表2-2
 
θ/℃	17	100	200	280	408	500	600	700	800	900
c/(J(kg·℃))	372.6	372.6	389.4	456.4	427.1	452.2	464.7	515.0	535.9	561.0
 
 
 
                                            表2-3
 
θ/℃	20～100	20～200	20～300	20～400	20～500	20～600	20～700	20～800	20～900
α/10-6℃-1	12.1	12.5	13.4	14.0	14.3	14.8	15.5	15.8	16.1
 
2.2 HastelloyX密度  ρ=8.28g/cm3。
 
2.3 HastelloyX电性能  电阻率见表2-5。 
                                            表2-4
 
θ/℃	24	100	300	400	500	600	700	800	900
Q/（10-6m2/S））	2.78	3.06	3.68	3.64	4.36	4.32	4.38	4.91	5.23
 
2.4 HastelloyX磁性能  合金无磁性。
 
2.5 HastelloyX化学性能
2.5.1 HastelloyX抗氧化性能 合金在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-6。
                                            表2-5
 
θ/℃	100	200	300	400	500	600	700	800	900
p/（10-6Ω.M））	1.18	1.20	1.21	1.22	1.24	1.25	1.26	1.27	1.29
 
 
 
                                            表2-6
 
θ/℃	700	800	900	1000	1100
氧化速率/（g/(m2·h））	0.0023	0.060	0.117	0.200	0.611
 
三、HastelloyX力学性能
 
    HastelloyX技术标准规定的不同品种的力学性能见表3-1。
                                             表3-1
 
品种	室温拉伸性能	815℃持久性能	其他性能
	σP0.2/MPa	σb/MPa	δ5/%	σ/MPa	t/h	δ5/%	
	不小于	
冷轧薄板
冷轧带材
冷拔管材
棒材
环形件
精铸件②	310
310
310
275
275
200	725
760②
690
690
690
380	35
30①
25
30
30
10	110
-
-
105
105
-	24
-
-
24
24
-	8.0
-
-
10.0
10.0
-	弯曲180°
弯曲180°
液压、扩口
HBS≤241
HBS≤241
HBS≤96
 
① δ<0.25mm的带材的室温抗拉强度σb≥725MPa,δ5≥25%。
 
② 精铸件铸态815℃的σb≥240MPa,δ5≥12%。经800℃，50h，空冷处理后HRC≤24。
四、HastelloyX 组织结构
4.1 HastelloyX相变温度
4.2 HastelloyX时间-温度-组织转变曲线 
4.3 HastelloyX合金组织结构 
4.3.1 该合金在固溶状态的组织为奥氏体基体，还有少量的TiN和M6C型碳化物。经700～900℃长期时效后主要析出相为M12C和M3B2，同时也伴有微量μ相和L相。经700℃，200h时效后出现少量σ相，但在800℃时效后σ相不存在，而析出微量M23C6，有时出现微量L相。因此合金在长期时效后呈现一定程度的时效硬化现象，使塑性下降，高温强度也有所减低。
4.3.2 冷轧薄板技术标准规定，供应状态冷轧薄板的晶粒度应在4～8级范围内。
五、 HastelloyX 工艺性能与要求
5.1 HastelloyX成形性能 合金具有良好的冷、热加工成形性能。锻造加热温度1170℃±10℃，终锻温度不低于950℃；板坯热轧加热温度1150℃±10℃，终轧温度不低于850℃；环形件热轧加热温度1170℃±10℃。
合金的高温拉伸塑性图见图5-1。高温镦粗试样经1180℃，45min固溶处理后的再结晶曲线见图5-2。