美国牌号:Nimonic93
中国牌号:GH93
法国牌号:NCK2OTA
一、Nimonic93概述
Nimonic93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,卓伊实业可以供应板材、棒材和锻件。
1.1 Nimonic93材料牌号 Nimonic93。
1.2 Nimonic93相近牌号 GH93(中国),NCK2OTA(法国)。
1.3 Nimonic93材料的技术标准
1.4 Nimonic93化学成分 见表1-1。
表1-1%
| C | Cr | Ni | Co | Al | Ti | Fe | B | Mn | Si | P | S | Cu | Pb |
| ≤0.13 | 18.0~21.0 | 余量 | 15.0~21.0 | 1.0~2.0 | 2.0~3.0 | ≤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。
1.5 Nimonic93热处理制度 1050~1080℃,8h,空冷+710℃±10℃,16h,空冷。
1.6 Nimonic93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。
1.7 Nimonic93熔炼与铸造工艺 真空感应熔炼+真空电弧或电渣重熔工艺。
1.8 Nimonic93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、Nimonic93物理及化学性能
2.1 Nimonic93热性能
2.1.1 Nimonic93熔化温度范围 1360~1390℃。
2.1.2 Nimonic93热导率 见表2-1。
表2-1
| θ/℃ | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
| λ/(W/(m·℃)) | 11.47 | 12.77 | 14.44 | 15.99 | 17.54 | 18.97 | 20.64 | 22.32 | 23.99 | 25.83 | 27.88 |
2.1.3 Nimonic93比热容 见表2-2。
表2-2
| θ/℃ | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
| c/(J/(kg.℃)) | 446 | 467 | 494 | 520 | 547 | 572 | 600 | 626 | 652 | 679 | 706 |
2.1.4 Nimonic93线膨胀系数 见表2-3。
表2-3
| θ/℃ | 16~100 | 16~200 | 16~300 | 16~400 | 16~500 | 16~600 | 16~700 |
| α/10-6℃-1 | 11.91 | 12.97 | 13.52 | 14.10 | 14.49 | 14.99 | 15.61 |
2.2 Nimonic93密度 ρ=8.19g/cm3。
2.3 Nimonic93电性能
2.4 Nimonic93磁性能 合金无磁性。
2.5 Nimonic93化学性能
2.5.1 Nimonic93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 Nimonic93耐腐蚀性能 合金具有良好的耐热腐蚀能力。
| θ/℃ | 700 | 800 | 900 |
| 氧化速率/(g/(m2·h)) | 0.0398 | 0.0236 | 0.1435 |
表2-4
注:试验方法按YB48-1964。
三、Nimonic93力学性能
3.1 Nimonic93技术标准规定的性能 见表3-1。
3.1.1 Nimonic93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/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ5/% |
| 不小于 | 不小于 |
| 锻材轧材 | 20 | 1080 | 685 | 20 | 290 | 700815 | 588294 | 3030 | 57 |
表3-2
注:长城钢厂三分厂数据。
四、Nimonic93组织结构
4.1 Nimonic93相变温度 γ′相开始溶解温度为950℃。
4.2 Nimonic93时间-温度-组织转变曲线
4.3 Nimonic93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、Nimonic93工艺性能与要求
5.1 Nimonic93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 Nimonic93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 Nimonic93零件热处理工艺 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 Nimonic93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 Nimonic93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。
销售单位:卓伊(上海)实业有限公司
GH系列高温合金:GH1140,GH2132,GH3128,GH3030,GH3044,GH4145,GH4146,GH4169等
NS系列耐蚀合金:NS111,NS112,NS113,NS142,NS143,NS312,NS313,NS315,NS321,NS322,NS333,NS334,NS336等
精密合金系列:1J30,1J36,1J50,2J22,2J85,3J01,3J09,3J21,3J40,3J53,4J28,4J29,4J36,4J42,4J50,6J20,6J22等
英科耐尔系列合金:Inconel625,Inconel625LCF,Inconel690,Inconel600,Inconel601,Inconel617,Inconel686,Inconel718,
Inconel718SPF,Inconel706,Inconel725,Inconel751,Inconel783,inconel X-750等
因科洛伊系列合金:Incoloy800,Incoloy800H,Incoloy800HT,Incoloy801,Incoloy825,Incoloy903,Incoloy907,Incoloy925,
Incoloy926,Incoloy25-6Mo,IncoloyA-286等
哈氏系列合金:hastelloyB,hastelloyB-2,hastelloyB-3,hastelloyC,hastelloyC-4,hastelloyC-22,hastelloyC-276,
hastelloy C-2000,hastelloyG-3,hastelloyG30,hastelloyX,hastelloyHX等
蒙乃尔系列合金:Monel400,MonelR-405,MonelK-500等
特殊不锈钢:904L,254SMO(F44),310S(2520),347(S34700),2507(F53),2205(F51), 654SMO,RS-2,
XM-19(Nitronic50),S21800(Nitronic60), 20Mo-6(N08026),F55(S32760), F60(S32205), 17-7PH(SUS631),17-4PH(SUS630),
A4不锈钢,ALLOY 20等