GH3030
一、GH3030概述
GH3030是之前開發的80Ni-20Cr固溶增強型溫度鎳鋼,化學式成份簡單化,在800℃下體現了十分滿意的熱強性和高的塑性材料,并體現了很好的、熱疲勞過度、冷冷沖模和悍接加工工藝能力。鎳鋼經固溶凈化處理后為二相奧氏體,動用具體步驟中組織性不穩。最常見產品是冷扎板料,也就可以出售棒材、環件、絲材和不銹鋼裝飾管等壓扁產品。最常見用作800℃下運作的渦輪增壓發起機復燃室構件與在1100℃下符合要求但承受壓力荷重非常渺小的溫度構件[1,2]。
1.1GH3030文件鋼種GH3030(GH30)
1.2GH3030同類鋼材牌號ЭИ435,XH78T(土耳其)
1.3GH3030原材料的技能原則
GJB1952-1994《民航用高溫和金熱軋卷板規范起來》
GJB2297-1995《航天用溫度高鋁合金冷拔(軋)無逢管技術規范》
GJB2611-1996《航天用中高溫鋁合金冷拉棒材標準規范》
GJB2612-1996《飛機維修用溫度高合金類冷拉絲工藝材規則》
GJB3020-1997《南航用持續高溫錳鋼環坯規范起來》
GJB3317-1998《航班用高溫高壓金屬冷軋板技術規范》
GJB3318-1998《國際航空用炎熱耐熱合金冷軋鋼板帶材標準規范》
GJB3165-1998《航班承力件用高溫高壓和金軋鋼和鍛制棒材標準》
GJB3167-1998《冷鐓用中高溫和金冷金屬拉絲材管理規范》
GB/T15062-1994《一樣 用室溫鎂合金管》
1.4GH3030化學上因素見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Ti | Al | Fe | Mn | Si | P | S |
很達到 | |||||||||
≤0.12 | 19.0~22.0 | 余 | 0.15~0.35 | 0.15 | 1.5 | 0.7 | 0.8 | 0.03 | 0.02 |
注:1.棒材和環坯標準規定,ω(Cu)≤0.20%。
2.熱扎板、熱軋板、熱軋帶、金屬管材、絲材和冷鐓用冷不銹鋼拉絲材規范標準文件,ω(Fe)≤1.00%,ω(P)≤0.015%,ω(S)≤0.010%,ω(Pb) ≤0.001%,ω(Cu)≤0.007%。
1.5GH3030熱處置獎懲制度固溶溫差為980~1020℃,保壓形式對帶鋼板、帶鋼板料和環坯均為空冷,冷鐓用絲材和冷拉棒材為散熱或空冷,塑料管道為散熱。
1.6GH3030款式標準和廠家直銷心態可生產制造不同的標準的發生形變企業產品,棒材和環坯不急熱整理收貨期期;冷軋鋼板和冷軋鋼簿板及管件管件經固溶和磷化處理磷化后廠家直銷;銅焊絲于冷拉心態、固溶和磷化處理磷化心態或半硬態成盤狀收貨期期;冷鐓用絲材于固溶、磷化處理磷化心態成盤狀或直條狀、固溶直條狀磨光或冷拉心態收貨期期;管件管件于固溶、磷化處理磷化心態收貨期期;冷拉棒以退火處理處理工藝、退火處理處理工藝加磷化處理磷化、退火處理處理工藝加磨光或冷拉心態收貨期期。
1.7GH3030熔練和鑄造廠生產技術電孤爐熔練或電孤爐熔練加電渣重熔或正空電孤重熔,非正空感器爐加電渣熔或正空電孤爐重熔或正空雙聯生產技術。
1.8GH3030食用簡況與特色規定要求該合金屬已在南航熱車機上經由了食用小測試,最主要的用在丙烷汽缸和加力丙烷汽缸零部位各類機匣安轉邊等零部位。
二、GH3030物理及化學性能
2.1GH3030熱性食物能
2.1.1GH3030鋁熱反應溫暖條件1374~1420℃[3]。
2.1.2GH3030熱導率見表2-1。
2.1.3GH3030比熱容見表2-2。
2.1.4GH3030線彭脹常數見表2-3。
2.1.5GH3030黑度見表2-4。
表2-1[4]
θ/℃ | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
λ/(W/(m?℃)) | 15.1 | 16.3 | 18.0 | 19.3 | 20.9 | 22.2 | 23.4 | 25.1 | 26.4 |
表2-2[1]
θ/℃ | 150 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 |
c/(J/(kg.K)) | 565.2 | 598.7 | 674.1 | 741.1 | 820.6 | 971.3 |
表2-3[1]
θ/℃ | 20~100 | 20~200 | 20~300 | 20~400 | 20~500 | 20~600 | 20~700 | 20~800 | 20~900 |
α/10-6℃-1 | 12.8 | 13.5 | 14.3 | 15.0 | 15.5 | 16.1 | 17.0 | 17.5 | 18.0 |
表2-4[2]
θ/℃ | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
黑度① | 0.17 | 0.17 | 0.18 | 0.18 | 0.19 | 0.27 | 0.51 | 0.52 | 0.53 |
①為全幅射黑度(的空氣中可靠性試驗)。
2.2GH3030硬度ρ=8.4g/cm3[1]。
2.3GH3030電使用性能與眾不同溫度的電阻器率見表2-5。
表2-5[5]
θ/℃ | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 |
ρ/(10-6Ω.m) | 1.090 | 1.099 | 1.108 | 1.117 | 1.127 | 1.153 | 1.135 | 1.126 | 1.123 |
2.4GH3030磁塊能不銹鋼無磁塊。
2.5GH3030無機化學機械性能
2.5.1GH3030性能方面鎂合金在空氣的有機溶劑中現場實驗100h后的空氣氧化效率見表2-6。
表2-6[1]
θ/℃ | 900 | 1000 | 1100 | 1200 |
空氣氧化頻率/(g/(m2.h)) | 0.0535 | 0.1560 | 0.3905 | 0.5810 |
2.5.1.1GH3030金屬在高溫高壓下脫色防腐蝕長度見表2-7。
表2-7[6]
θ/℃ | 空氣氧化腐蝕性厚度/mm | θ/℃ | 被氧化腐化深度的/mm | ||||||||
500h | 1000h | 1500h | 3000h | 10000h | 500h | 1000h | 1500h | 3000h | 10000h | ||
900 | 0.002 | 0.003 | --- | 0.006 | 0.009 | 1000 | 0.0075 | 0.0085 | --- | 0.014 | 0.019 |
950 | 0.0045 | 0.006 | 0.007 | 0.0095 | 0.013 | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
三、GH3030力學性能
優質棒材技術標準規定的性能見表3-1。
表3-1
條件號 | 類種 | 樣品狀況 | σb/MPa | δ5/% | σb/MPa | δ5/% | |
20℃ | 700℃ | ||||||
不少于 | |||||||
GJB1952-1994 | 冷軋鋼薄鋼板 | 980~1020℃,空冷 | 685 | 30 | 295 | 30 | |
GJB2611-1996 | 冷拉棒 | 980~1020℃,水(空)冷 | 685 | 30 | - | - | |
GJB2297-1995 | 冷拉管 | 980~1020℃,水冷散熱器 | 635① | 35① | 295 | 30 | |
GJB3020-1997 | 環坯 | 980~1020℃,空冷 | 635② | 30② | - | 30② | |
GJB3317-1998 | 冷軋板 | 980~1020℃,空冷 | 685 | 30 | 295 | 30 | |
GJB3318-1998 | 帶鋼帶 | 980~1020℃,空冷 | 685③ | 30③ | - | - | |
GJB3165-1998 | 棒材 | - | - | - | - | - | |
GJB3167-1998 | 冷鐓用絲 | 980~1020℃,水(空)冷 | ≤785 | ≥30 | - | - | |
GB/T15062-1994 | 塑料管道 | 980~1020℃,風冷 | 590 | 35 | - | - |
注:①外徑>30mm,壁厚>3.0mm管材的室溫σb≥590MPa,δ5≥30%。
②環坯性能參數此參考選取。
③δ≤0.25mm帶材的恒溫σb≥615MPa,δ5≥親測。
四、GH3030組織結構
4.1相變溫暖
4.2時段-平均溫度-機構轉為線性
4.3不銹鋼類聚集架構經1000℃固溶解決后為三相變頻器奧氏體聚集,間有幾瓶TiC和Ti(CN)。700~800℃追訴時效后,進行進行析出Cr7C3型氧化物,進行進行析出量少,對不銹鋼類穩定性印象不多。
五、GH3030工藝性能與要求
5.1成品效能
5.1.1鋼錠鑄造開坯裝爐熱度不多于800℃,熱處理蒸汽加水熱度為1180~1200℃,終鍛熱度不少于900℃,連續熱處理蒸汽加水的變化程度較為50%,鋼板軋鋼熱處理蒸汽加水熱度有1160~1180℃,冷扎壓率有30%以內。
5.1.2重復多次彎曲變形及杯突特性見表5-1。
表5-1[1]
樣品機的薄厚/mm | 試件材料的狀態 | 反反復復屈曲單次 | 杯突進一步/mm |
1.5 | 980~1020℃,空冷 | 27 | 11.0 |
5.1.3冷沖壓穩定性見表5-2。
表5-2[2]
深沖 | 翻邊 | 壓窩(平頭) | 壓窩(球頭) | 變形 | |||||
限深沖常數 | 運作深沖因子 | 限翻邊彈性系數 | 做工作翻邊標準值 | 限平沖比率 | 本職工作平沖因子 | 限球壓指數 | 的工作球壓指數公式 | 小可以彎曲的傾斜角 | 事業彎曲變形公式 |
2.07 | 1.73 | 1.72 | 1.46 | 0.3 | 0.26 | 0.45 | 0.40 | 1δ① | 1.5δ① |
①δ為裝修板材重量(mm)。
5.2電弧激光焊接生產效能硬質合金鋼屬電弧激光焊接生產效能質量良好的,可實施氬弧焊、碰焊、縫焊和釬焊。氬弧焊時熔池流chan性和軋制效能均良好的,刮痕行為性小;接觸到焊時有較寬的規則主要參數范圍之內。該硬質合金鋼屬可與1Cr18Ni9Ti、GH1140、GH3039、GH3044、GH3128等硬質合金鋼屬組合構成實施電弧激光焊接生產。
5.2.1手工藝品氬弧焊(協同工作)國家標準見表5-3。
表5-3[14]
板材厚度/mm | 焊前狀態下 | 電焊條 | 電流值/A | 額定電壓/V | 甲烷氣體流/(L/min) | 鎢直勁/mm | |
鋼號 | 半徑/mm | ||||||
1.0 | 固溶 | HGH3030 | 1.0~1.6 | 40~70 | 10~15 | 4~6 | 1.6 |
1.5 | 1.6~2.0 | 60~90 | 10~15 | 5~7 | 2.0 | ||
1.8 | 1.6~2.0 | 70~110 | 10~15 | 6~8 | 2.0 |
5.2.2不加以電焊條的智能鎢氬弧焊(指導)規范化見表5-4。
表5-4[14]
板厚為/mm | 焊前感覺 | 電壓電流/A | 工作電壓/V | 焊速/(m/min) | 有害氣體人流量/(L/min) | 背后有機廢氣氣體水流量/(L/min) | 鎢口徑/mm | 焊嘴內直徑/mm |
0.8 | 固溶,機械裝備cnc精密機械加工 | 100~120 | 10~12 | 0.7 | 10~12 | 2~3 | 3.0 | 18~20 |
1.5 | 120~160 | 10~12 | 0.37~0.4 | 12~14 | 3~4 | 3.0 | 18~20 | |
1.8 | 150~180 | 10~12 | 0.4 | 12~14 | 3~4 | 3.0 | 18~20 |
5.2.3固溶壯態縫焊規范了見表5-5。
表5-5[14]
鋼板厚度/mm | 滾盤寬/mm | 制約主要參數 | |||||
上 | 下 | 電流值/A | 手工焊接精力/s | 休止時段/s | 電弧焊接網絡速度/(m/min) | 工作電壓力/N | |
1.0+1.0 | 5.0 | 5.0 | 6500 | 0.16 | 0.10 | 0.6 | 5395 |
1.3+1.4 | 4.0~5.0 | 4.0~5.0 | 6600 | 0.12 | 0.10 | 0.4 | 6375 |
1.4+1.5 | 4.0~5.0 | 7.0 | 6800 | 0.12 | 0.10 | 0.4 | 6965 |
1.4+1.7 | 4.0~5.0 | 7.0 | 7500 | 0.16 | 0.14 | 0.4 | 6965 |
1.5+1.7 | 4.5~5.5 | 4.5~5.5 | 7800 | 0.16 | 0.12 | 0.4 | 6965 |
1.5+1.5 | 5.5 | 5.0 | 7700 | 0.18 | 0.14 | 0.5 | 6670 |
1.7+1.7 | 4.5 | 4.5 | 8000 | 0.16 | 0.14 | 0.4 | 6695 |
5.2.4很多焊結直接頭的熱學機械性能見表5-6。
表5-6[12,14]
電弧焊接措施 | 管接頭行為 | 機的薄厚/mm | 焊前睡眠狀態 | 焊后程序 | 電焊條鋼材牌號 | 插頭抗壓強度 | 屈服強度指數/% | 焊點屈服強度/kN | |
θ/℃ | σb/MPa | ||||||||
手工制做氬弧焊 | 聯接 | 1.01.5 | 固溶 | 未處里 | HGH3030 | 20 | 688~760 | 100 | - |
800 | 199 | 100 | - | ||||||
900 | 88 | - | - | ||||||
自動式氬弧焊 | 無縫對接 | 1.5 | 固溶 | 未清理 | 沒有銅焊絲 | 20 | 654 | 95 | - |
700 | 397 | 98.7 | - | ||||||
縫焊 | 銜接 | 1.01.7 | 固溶 | 未加工 | - | 20 | 702~818 | 100 | - |
800 | 118 | - | - | ||||||
900 | 88 | - | - | ||||||
焊接 | 鋼筋搭接 | 1.5 | 固溶 | 未治理 | - | 20 | - | - | 11.7 |
800 | - | - | 2.94 | ||||||
900 | - | - | 1.96 |
5.3組件圖熱辦理工學藝航天公司組件圖的正中間熱辦理和終熱辦理措施為固溶1000℃,保濕水5-10min,空冷或散熱。如還要組件圖含有高的熱強性,可將終固溶辦理水溫加快到1150℃。
5.4界面層加工的加工熱加工后,所需要的零部件界面層的腐蝕皮可以用吹砂或酸處理鈍化手段祛除。酸處理鈍化時利用HF-H2SO4-HNO3水鹽水溶液的單調酸處理鈍化的加工,也可利用NaOH-NaNo3和H2SO4-NaC1-H2O鹽水溶液的分手后復合堿酸處理鈍化的加工。
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