Nimonic93
目录
概述---------------------------------------------------------------3
----------1.1、材料牌号
----------1.2、相近牌号
----------1.3、材料的技术标准
----------1.4、化学成分
----------1.5、热处理制度
----------1.6、品种规格与供应状态
----------1.7、熔炼与铸造工艺
----------1.8、应用概况与特殊要求
特理及化学性能------------------------------------------------3
----------2.1、热性能
----------2.2、密度
----------2.3、电性能
----------2.4、磁性能
----------2.5、化学性能
力学性能---------------------------------------------------------4
----------3.1、技术标准规定的性能
----------3.2、室温下及各种温度下的力学性能
----------3.3、持久和蠕变性能
----------3.4、疲劳性能
----------3.5、弹性性能
组织机构---------------------------------------------------------5
----------4.1、相应温度
----------4.2、合金组织机构
----------4.3、时间-温度-组织转变曲线
工艺性能与要求------------------------------------------------5
----------5.1、成形性能
----------5.2、焊接性能
----------5.3、零件热处理工艺
----------5.4、表面处理工艺
----------5.5、切削加工与磨削性能
GH93概述
GH93是含有较高的钴和铬的沉淀硬化镍基合金，具有较高的强度和较好的组织稳定性，在815℃以下使用，综合性能良好。用于航空发动机的涡轮叶片，小型发动机涡轮盘和紧固件。该合金热加工塑性良好，可以供应板材、棒材和锻件。
1.1GH93材料牌号GH93。
1.2 GH93相近牌号Nimonic93(英国),NCK2OTA(法国）。
1.3GH93材料的技术标准
C3S 163-1985《GH93合金热轧和锻制棒材》(长城钢厂三分厂）
C3S 164-1985《GH93合金冷轧薄板》(长城钢厂三分厂）
1.4GH93化学成分见表1-1。表1-1%
CCrNiCoAlTiFeBMnSiPSCuPb
≤0.1318.0～21.0余量15.0～21.01.0～2.02.0～3.0≤1.00≤0.02≤1.00≤1.00≤0.015≤0.015≤0.20≤0.0025
注:B按计算量加入，允许加入微量的Ce、Zr、Mg元素。
1.5GH93热处理制度1050～1080℃，8h，空冷＋710℃±10℃，16h，空冷。
1.6GH93品种规格与供应状态可以供应d20～22mm热轧棒材，δ0.4～4mm板材，d120mm以下锻材和锻件，板材为固溶状态交货，其它品种均为锻态和轧制状态交货。
1.7GH93熔炼与铸造工艺真空感应熔炼＋真空电弧或电渣重熔工艺。
1.8GH93应用概况与特殊要求该合金制造的航空发动机零部件，在英国及法国有所采用，国内用其制造自由涡轮、垫片、垫圈、锁片等。
二、GH93物理及化学性能
2.1GH93热性能
2.1.1 GH93熔化温度范围1360～1390℃。
2.1.2 GH93热导率见表2-1。
表2-1[1]
λ/(W/(m·℃))11.4712.7714.4415.9917.5418.9720.6422.3223.9925.8327.88
2.1.3GH93比热容见表2-2。
表2-2[1]
c/(J/(kg.℃))446467494520547572600626652679706
2.1.4GH93线膨胀系数见表2-3。
表2-3[2]
θ/℃16～10016～20016～30016～40016～50016～60016～700
α/10-6℃-111.9112.9713.5214.1014.4914.9915.61
2.2 GH93密度ρ=8.19g/cm3。
2.3 GH93电性能
2.4 GH93磁性能合金无磁性。
2.5 GH93化学性能
2.5.1 GH93抗氧化性能 在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-4。
2.5.2 GH93耐腐蚀性能 合金具有良好的耐热腐蚀能力。
表2-4[2]
θ/℃700800900
氧化速率/(g/(m2·h))0.03980.02360.1435
注:试验方法按YB48-1964。
GH93力学性能
3.1 GH93技术标准规定的性能 见表3-1。
3.1.1 GH93室温拉伸性能生产检验数据统计处理结果见表3-2。
表3-1
品种拉伸性能HBS持久性能
θ/℃σb/MPaσP0.2/MPaδ5/%θ/℃σ/MPat/hδ5/%
不小于不小于
锻材
815588
29430
305
7
表3-2
品种统计数σb/MPaσP0.2/MPa
ABSABS
锻材
轧材100
1001115
11401155
11851080
1080700
725740
765685
685
注:长城钢厂三分厂数据。
3.2 GH93室温及各种温度下的力学性能
3.2.1 GH93拉伸性能 见表3-3。
3.2.2 GH93冲击性能
3.2.2.1 GH93d22mm棒材在标准热处理状态的冲击性能见表3-4。
表3-3[2]
品种规格/mm状态θ/℃σb/MPaδ5/%φ/%
轧制棒材(d20～22)1065℃±10℃,8h,空冷＋710℃±10℃,16h，空冷20
400
600
700
800
815
850
9001304
1282
1162
1033
770
715
637
48929
29
24
28
23
24
20
3441
38
36
31
24
31
29
50
表3-4[2]
θ/℃20600700800850
3.2.2.1 GH93锻材纵向冲击韧度aKU=980kJ/m2
左右，横向冲击韧性aKU≈441～539kJ/m2。
3.3 GH93持久和蠕变性能
3.3.1 GH93高温持久性能
3.3.1.1 GH93该合金的热强参数综合曲线见图3-1。
3.3.1.2 GH93锻材和轧材在标准热处理状态不同温度的持久性能见表3-5。
表3-5[2]
品种700℃,441MPa750℃,343MPa850℃,196MPa900℃,98MPa
光滑缺口光滑光滑缺口光滑
t/hδ5/%φ/%t/hδ5/%φ/%t/ht/hδ5/%φ/%t/ht/hδ5/%φ/%
3.3.1.3 GH93锻材纵向和横向试样的持久强度相近，但横向试样的持久塑性低于纵向试样。锻材在650℃和750℃均无缺口敏感性。
3.3.1.4 GH93棒材在标准热处理状态的持久强度见表3-6。
表3-6[2]
θ/℃σ100/MPaσ300/MPaσ1000/MPaθ/℃σ100/MPaσ300/MPaσ1000/MPaθ/℃σ100/MPaσ300/MPaσ1000/MPa
70056950040275039235328485018615793
注:根据热强参数综合曲线和试验值确定。
3.3.2 GH93高温蠕变性能
3.3.2.1 GH93棒材在标准热处理状态的蠕变性能见表3-7。
表3-7[2,3]
θ/℃t/hσ/MPaεt/%εtP/%θ/℃t/hσ/MPaεt/%εtP/%
650
815100
100490
1470.203
0.1540.060
0.075815
850300
100137
980.274
0.1660.178
0.102
3.3.2.2 GH93标准热处理状态的盘锻件在650℃的蠕变曲线见图3-2。
3.4 GH93疲劳性能
3.4.1 GH93高周疲劳标准热处理状态的旋转弯曲疲劳强度见表3-8。
表3-8[1～3]
θ/℃N/周σ-1/MPaσ-1H/MPa
750
815107392
294275
226
3.5 GH93弹性性能
3.5.1 GH93弹性模量见表3-9。
表3-9[1]
四、GH93组织结构
4.1 GH93相变温度γ′相开始溶解温度为950℃。
4.2 GH93时间-温度-组织转变曲线
4.3 GH93合金组织结构在奥氏体基体上析出γ′相，M23C6型碳化物呈链状分布在晶界，MC型碳化物主要以颗粒状分布于晶内，未发现M7C3型碳化物。
五、GH93工艺性能与要求
5.1 GH93成形性能该合金热加工塑性良好，在1050～1150℃温度范围内，允许镦粗变形量为80%而不开裂。锻造开坯加热温度1130～1150℃，终锻温度不低于950℃，轧制加热温度1150～1170℃，终轧温度不低于1000℃。
5.2 GH93焊接性能 板材可采用氩弧焊联接，固溶状态焊接性尚好，焊后应消除应力并进行时效处理。
5.3 GH93零件热处理工艺涡轮盘坯料可以先经固溶处理，机加工后在氩气保护下进行时效
处理，也可以用饼坯经完全热处理后进行机加工。坯料单层平放在热处理加热炉均温区缓慢升温，冷却时出炉后分散冷却。
5.4 GH93表面处理工艺 涡轮盘榫槽部分可以采用电抛光或喷丸处理。
5.5 GH93切削加工与磨削性能 该合金在固溶状态切削性能优于时效状态。
Nimonic93 因此，能高强度的封接面，是电真空工业中的重要封接结构材料，7、镍(ni):镍能钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性，镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力，但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢，现在化工单位在选用加工原料的时候成分越来越复杂，而在这些加工领域中也不可以避免的要用到很多腐蚀还原性原料，这些原料在和普通材质的过程中，其他材质会因此耐受性比较低而发生...13、钴(co):钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。
GBn218-84
GBn162-82
GBn220-84
国标--冶标
超低膨胀合金 4J32 4J9 Ni32Co4Nb(企标α≤0.5×10-
玻封合金: 4J29 4J44
瓷封合金: 4J32 4J33 YB/T5231-2005
YB/T5231-2005
YB/T5231-2005
铁基固溶强化:GH1016 GH 1035 GH 1140
铁基时效强化:GH2036 GH2132A GH2697 GH907
镍基固溶强化:GH3030 GH3044 GH3128
镍基时效强化:GH4099 GH4033 GH4169 GH90
上海威励金属集团有限公司工厂中有精密水射流切割机。是冷加工，因此在压型过程中不会产生热影响区，也不会改变其表面属性。,退换货原则:材料出库后，7天内如有质量问题，未经生产的材料上海威励金属集团有限公司将无条件换货处理!