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上海隆繼金屬集團有限公司
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GH2135合金成分及熱處理條件
2022-10-13 閱讀(634)
GH2135合金是中國科學院金屬研究所于1958年在師昌緒先生指導(dǎo)下研制的鐵基變形合金,用以代替當時大量使用的鎳基合金GH4033。初期由于中心縮孔等冶金缺陷,，在撫順鋼廠鍛造時不能成材,，而且由于追求持久強度，選擇的固溶處理溫度高達1220℃,，處理后的試棒表面氧化皮太厚而暫停研究,。在終止研究幾年后，1962年重新開始研制,本書作者1962年8月從北京鋼鐵學院畢業(yè)分配到金屬所,有幸參加GH2135合金研制工作,。我們從合金的成分范圍,、最佳成分控制、熱處理制度,、組織結(jié)構(gòu)到全面力學性能測試等,，都進行了比較深入的研究,。1964年開始到撫順鋼廠進行工業(yè)試生產(chǎn)，并與撫鋼合作開展工程化研究,，取得了大量數(shù)據(jù)，在國內(nèi)外公開發(fā)表論文數(shù)十篇,，并出版《GH2135鐵基高溫合金匯編》一本,。自1967年GH2135合金正式列入“冶標"開始轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)，至1974年,，撫鋼,、上鋼五廠、大冶鋼廠,，齊齊哈爾鋼廠等冶金廠生產(chǎn)量達1000多噸,。GH2135合金主要用作渦輪盤材料，也曾經(jīng)用作渦輪葉片和燃氣輪機的火焰簡等不同結(jié)構(gòu)件,。
合金的成分特點
GH2135合金的化學成分,與GH4033 比較,最大特點是節(jié)省大量的鎳和少量的鉻,。從表43-12可以看出，GH2135可節(jié)省41%的鎳和5.5%的鉻,。這在當時中國缺乏鎳和鉻資源的情況,，特別是資本主義國家對我國進行經(jīng)濟的形勢下，不僅具有十分重要的經(jīng)濟意義,，而且有著不可估量的政治意義,。
.與GH4033比較，GH2135合金還利用了4%左右的難熔金屬元素W+Mo進行固溶強化,，而GH4033則沒有采用難熔金屬固溶強化,。同時，GH2135合金加入了約5%的Al+Ti進行沉淀強化,，而GH4033僅加入了3.4%左右的Al+Ti形成y強化,，前者y相的數(shù)量為12%~16%124]，而后者則只有7.3%~9.1%",。
熱處理和顯微組織的特點
GH2135合金根據(jù)用途不同,，研究成功三種熱處理制度。對于航空發(fā)動機渦輪盤采用1140℃,4h,，空冷＋830℃,，8h，空冷+650℃,，16h,，空冷;對于棒材采用1080℃,8h,空冷＋830℃，8h,空冷＋700℃,，16h,空冷;對于板材采用1130℃,，2h,，空冷＋750℃,16h，空冷,。棒材用熱處理制度也適用于渦輪葉片;板材用熱處理制度還適用于火焰筒,。第一種熱處理制度處理的試樣晶粒較粗大，高周疲勞性能較差,，700℃,，10’循環(huán)，疲勞極限為280MPa,，但低周疲勞性能最好(見后面敘述),，所以用于渦輪盤最適宜;第二種熱處理制度處理的試樣700℃高周疲勞性能最好,在同樣條件下疲勞極限為330MPa,加之持久性能較GH4033好，從表43-13大冶鋼廠的生產(chǎn)統(tǒng)計表明,，GH2135合金的持久性能優(yōu)于GH4033,，而且持久時間的分散度較小，性能比較穩(wěn)定,。所以第二種熱處理制度適合于GH2135渦輪葉片;第三種熱處理制度處理的試樣,，高周疲勞性能介于兩者之間，700℃的疲勞極限為290MPa,。由于火焰筒一般受力不大,，而且不承受循環(huán)應(yīng)力，所以選用第三種熱處理制度較合適,。
