HastelloyX镍基变形高温合金

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                                        %

    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极为广泛的应用，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℃[1]。

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[1]

表2-2

表2-3[1]

    2.2 HastelloyX密度  ρ=8.28g/cm3[1]。

2.3 HastelloyX电性能  电阻率见表2-5。 

表2-4

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[1]

表2-6[1]

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

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。

5.2 HastelloyX焊接性能 该合金具有良好的焊接工艺性能，可采用氩弧焊、缝焊和点焊等方法进行焊接。氩弧焊时推荐采用HHastelloyX或HGH3113焊丝。