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GH145合金是一种采用Y[Ni₃(Al、Ti、Nb)]相进行时效强化的镍基高温合金,在980℃以下表现出优异的耐腐蚀和抗氧化性能,在800℃以下具有较高强度,在540℃以下展现出出色的耐松弛性能。此外,该合金还具备良好的成形性能和焊接性能。主要使用在于制造航空发动机以下800℃工作条件下要求高强度和抵抗腐蚀能力的环形件、结构件和螺栓等零部件,以及540℃以下中等或较低应力条件下要求耐松弛性的平面弹簧和螺旋弹簧。它还适用于制造气轮机涡轮叶片等零部件。合金的品种包括板材、带材、棒材、锻件、环形件、丝材和管材等。
板、带、管材供应状态的固溶热处理制度为980℃±15℃,空冷。材料及零件的中间热处理制度,可选择以下工艺:
棒材、锻件和环形件可以供应锻态或热轧状态;也可以在锻后经过固溶处理供应;棒材可经过固溶后磨光或车光供应,在订单要求时也可以供应冷拉状态。
丝材可以供应固溶状态;对于直径或厚度小于6.35mm的丝材,能够直接进行50%~65%的冷拉变形;对于直径或边长大于6.35mm的丝材,能够直接进行不小于30%的冷拉变形;对于直径或边长不大于0.65mm的丝材,能够准确的通过要求做不小于15%的冷拉变形。
合金的制备采用电弧炉加真空自耗重熔、真空感应加电渣、电渣加真空自耗重熔或真空感应加真空自耗重熔工艺。
GH145合金大多数都用在制造航空发动机工作时候的温度在540℃以下的耐腐蚀的平面波形弹簧、周向螺旋弹簧、螺旋压簧、弹簧卡圈和密封圈等零部件。
Y相开始析出温度约为600℃,析出峰约为800℃,900℃开始回溶,到970℃时几乎全部溶解。
经标准热处理后,合金的组织由Y基体、Ti(C、N)、Nb(C、N)、M₂Cs碳化物和Y[Ni(Al,Ti、Nb)]相组成,Y含量大约为14.5%,是合金的主要强化相。
合金的锻造温度在1220~950℃之间易于成形。钢锭开坯锻造时,加热温度可在1200℃。为获得良好的组织和性能,随后的锻造加热温度应较低。终锻温度不应低于950℃。在剧烈成形工序后,应进行固溶处理。
合金拥有非常良好的焊接性能,可进行多种焊接。大截面零件的熔焊较为困难,而小截面零件和薄板的焊接性能较好。焊接必须在退火或固溶处理后进行,焊后应进行消除应力处理,采用980℃,保温0.5小时,或900℃保温2小时。焊接组合件随后进行时效处理,可获得近似完全热处理状态的强度。
零件的热处理应在无硫的中性或还原性气氛中进行,以避免硫化。应避免在870~650℃之间进行“热-冷”处理。大截面零件固溶处理后应在空气中冷却。成品零件最终热处理:
时效:845℃士15℃,保温24小时,空冷+705℃士15℃,保温24小时,空冷。
时效:730℃±15℃,保温8小时,以50℃/h炉冷到620℃±10℃,保温8小时,空冷。
时效:845℃±15℃,保温24小时,空或炉冷+705℃±15℃,保温20小时,空冷。
退火状态的板材和带材以及用于制作弹簧的板、带和丝材,采用以下制度进行热处理:
时效:730℃±10℃,保温8小时,以50℃/h冷却到620℃士10℃,保温8小时,空冷。