GH3039

一、GH3039概述 

GH3039為單相奧氏體型固溶強(qiáng)化合金，在800℃以下具有中等的熱強(qiáng)性和良好的熱疲勞性能，1000℃以下性能良好。使用組織穩(wěn)定，還具有良好的冷成形性和焊接性能。適宜于850℃以下使用的航空發(fā)動機(jī)燃燒室和加力燃燒室零部件。該合金可以生產(chǎn)板材、棒材、絲材、管材和鍛件。

1.1GH3039材料牌號GH3039(GH39)

1.2GH3039相近牌號ЭИ602，ХН75МБГЮ(俄羅斯）

1.3GH3039材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

GJB1952-1994《航空用高溫合金冷軋薄板規(guī)范》

GJB2297-1995《航空用高溫合金冷拔（軋）無縫管規(guī)范》

GJB2612-1996《航空用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》

GJB3165-1998《航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規(guī)范》

GJB3317-1998《航空用高溫合金熱軋板規(guī)范》

GJB3318-1998《航空用高溫合金冷軋帶材規(guī)范》

GB/T15062-1994《一般用途高溫合金管》

1.4GH3039化學(xué)成分見表1-1。

表1-1 % 

注：1.合金中允許有Ce存在。

2.合金中ω(Cu)=0.20%。

1.5GH3039熱處理制度熱軋及冷軋板材和帶材固溶處理：1050～1090℃，空冷。棒材及管材固溶處理：1050～1080℃，空冷或水冷。

1.6GH3039品種規(guī)格和供應(yīng)狀態(tài)可以供應(yīng)各種規(guī)格的熱軋板、冷軋板、帶材、棒材、絲材、管材、和鍛件。板材、帶材和管材固溶處理和酸洗后交貨。絲材于冷加工狀態(tài)或固溶狀態(tài)供應(yīng)棒材不熱處理交貨。

1.7GH3039熔煉和鑄造工藝合金采用電弧爐熔煉、電弧爐或非真空感應(yīng)爐加電渣重熔或真空電弧重熔以及真空感應(yīng)爐加電渣或真空電弧重熔工藝。

1.8GH3039應(yīng)用概況與特殊要求用該合金材制作的航空發(fā)動機(jī)燃燒室及加力燃燒室零部件，經(jīng)過的生產(chǎn)和使用考驗(yàn)，使用性能良好。

二、GH3039物理及化學(xué)性能 

2.1GH3039熱性能

2.1.1GH3039熱導(dǎo)率見表2-1。

表2-1[1] 

2.1.2GH3039比熱容見表2-2。

2.1.3GH3039線膨脹系數(shù)見表2-3。

表2-2[1] 

表2-3[1] 

2.2GH3039密度ρ=8.3g/cm3。

2.3GH3039電性能室溫電阻率ρ=1.18?10-6Ω?m。

2.4GH3039磁性能合金無磁性。

2.5GH3039化學(xué)性能

2.5.1GH3039性能

2.5.1.1GH3039在空氣介質(zhì)中經(jīng)100h試驗(yàn)后的氧化速率見表2-4。

2.5.1.2合金在高溫下工作時(shí)，有產(chǎn)生沿晶界氧化的傾向。在900～1100℃暴露100h后的沿晶氧化深度見表2-5。

2.5.1.3合金在高溫下100h內(nèi)的氧化增重

見圖2-1。

表2-4[2] 

表2-5[2] 

三、GH3039力學(xué)性能 

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的力學(xué)性能見表3-1。

表3-1 

注：①外徑>30mm,壁厚>3.0mm管材室溫σb≥635MPa,δ5≥30%。

②δ≤0.25mm帶材的室溫σb≥660MPa,δ5實(shí)測。

四、GH3039組織結(jié)構(gòu) 

4.1相變溫度

4.2時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

4.3合金組織結(jié)構(gòu)

4.3.1合金固溶狀態(tài)為單相奧氏體，并含有少量的Ti(CN)、NbC及M32C6碳化物。經(jīng)600～900℃時(shí)效或使用后，有M32C6型碳化物析出，600～700℃時(shí)效后析出的碳化物顆粒細(xì)小，均勻分布于晶內(nèi)和晶界，時(shí)效溫度高于700℃時(shí)，主要沿晶界析出并聚集長大。合金中不形成有害相，組織穩(wěn)定性較好。

4.3.2冷軋薄板標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，供應(yīng)狀態(tài)晶粒度的要求為5～8級。

五、GH3039工藝性能與要求 

5.1成型性能

5.1.1鍛造合金具有良好的熱加工工藝塑性，變形性能良好。鍛造加熱溫度1170～1190℃，終鍛溫度不低于900℃，一次加熱的變形量為50%。

5.1.2軋制板材荒軋溫度1100～1140℃，精軋溫度1050～1100℃，終軋溫度不低于850℃。經(jīng)電渣或真空自耗重熔的合金軋制時(shí)，精軋溫度應(yīng)稍低于電弧爐熔煉的合金。熱軋終軋道次變形量應(yīng)不低于13%，薄板冷軋變形量30%～55%。

5.1.3沖壓性能供應(yīng)狀態(tài)薄板具有良好的沖壓習(xí)慣你能，沖壓的限系數(shù)見表5-1，一般工作系數(shù)為限系數(shù)的80%～90%。供應(yīng)狀態(tài)δ1.5mm薄板反復(fù)彎壓至斷裂次數(shù)為20～29次；杯突試驗(yàn)深度為10.7～12.0mm。δ8.5mm熱軋中板經(jīng)深沖后應(yīng)立即（不得超過12h）進(jìn)行中間固溶處理，以消除應(yīng)力。

表5-1[9] 

①δ為板厚。

5.2焊接性能

5.2.1合金可以用氬弧焊、點(diǎn)焊或縫焊等方法焊接，其焊接性能優(yōu)良，氬弧焊列為額傾向性小。手工氬弧焊（對接）規(guī)范見表5-2；自動鎢氬弧焊（對接）規(guī)范見表5-3；點(diǎn)焊規(guī)范見表5-4；縫焊規(guī)范見表5-5。

表5-2[10] 

表5-3[10] 

表5-4[10] 

表5-5[10] 

5.2.2焊接接頭力學(xué)性能見表5-6。

5.3零件熱處理工藝零件的中間固溶熱處理溫度為1050℃，空冷；燃燒室零件的終熱處理溫度為1080℃，空冷。要求之久性能較高的零件，固溶溫度可提高至1170℃。零件在固溶熱

處理時(shí)的保溫時(shí)間可根據(jù)厚度選擇5～20min。

表5-6[5] 

5.4表面處理工藝

5.4.1零件熱處理后的表面氧化皮，可用吹沙或酸洗方法清除。

5.4.2該合金制燃燒室部件，可在H3PO4-H2SO4-H2O溶液中電解拋光，以改善表面光潔度和使用性能。