GH3039

一、GH3039概述 

GH3039為單相奧氏體型固溶強化合金，在800℃以下具有中等的熱強性和良好的熱疲勞性能，1000℃以下性能良好。使用組織穩(wěn)定，還具有良好的冷成形性和焊接性能。適宜于850℃以下使用的航空發(fā)動機燃燒室和加力燃燒室零部件。該合金可以生產(chǎn)板材、棒材、絲材、管材和鍛件。

1.1GH3039材料牌號GH3039(GH39)

1.2GH3039相近牌號ЭИ602，ХН75МБГЮ(俄羅斯）

1.3GH3039材料的技術(shù)標準

GJB1952-1994《航空用高溫合金冷軋薄板規(guī)范》

GJB2297-1995《航空用高溫合金冷拔（軋）無縫管規(guī)范》

GJB2612-1996《航空用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》

GJB3165-1998《航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規(guī)范》

GJB3317-1998《航空用高溫合金熱軋板規(guī)范》

GJB3318-1998《航空用高溫合金冷軋帶材規(guī)范》

GB/T15062-1994《一般用途高溫合金管》

1.4GH3039化學成分見表1-1。

表1-1 % 

注：1.合金中允許有Ce存在。

2.合金中ω(Cu)=0.20%。

1.5GH3039熱處理制度熱軋及冷軋板材和帶材固溶處理：1050～1090℃，空冷。棒材及管材固溶處理：1050～1080℃，空冷或水冷。

1.6GH3039品種規(guī)格和供應狀態(tài)可以供應各種規(guī)格的熱軋板、冷軋板、帶材、棒材、絲材、管材、和鍛件。板材、帶材和管材固溶處理和酸洗后交貨。絲材于冷加工狀態(tài)或固溶狀態(tài)供應棒材不熱處理交貨。

1.7GH3039熔煉和鑄造工藝合金采用電弧爐熔煉、電弧爐或非真空感應爐加電渣重熔或真空電弧重熔以及真空感應爐加電渣或真空電弧重熔工藝。

1.8GH3039應用概況與特殊要求用該合金材制作的航空發(fā)動機燃燒室及加力燃燒室零部件，經(jīng)過的生產(chǎn)和使用考驗，使用性能良好。

二、GH3039物理及化學性能 

2.1GH3039熱性能

2.1.1GH3039熱導率見表2-1。

表2-1[1] 

2.1.2GH3039比熱容見表2-2。

2.1.3GH3039線膨脹系數(shù)見表2-3。

表2-2[1] 

表2-3[1] 

2.2GH3039密度ρ=8.3g/cm3。

2.3GH3039電性能室溫電阻率ρ=1.18?10-6Ω?m。

2.4GH3039磁性能合金無磁性。

2.5GH3039化學性能

2.5.1GH3039性能

2.5.1.1GH3039在空氣介質(zhì)中經(jīng)100h試驗后的氧化速率見表2-4。

2.5.1.2合金在高溫下工作時，有產(chǎn)生沿晶界氧化的傾向。在900～1100℃暴露100h后的沿晶氧化深度見表2-5。

2.5.1.3合金在高溫下100h內(nèi)的氧化增重

見圖2-1。

表2-4[2] 

表2-5[2] 

三、GH3039力學性能 

技術(shù)標準規(guī)定的力學性能見表3-1。

表3-1 

注：①外徑>30mm,壁厚>3.0mm管材室溫σb≥635MPa,δ5≥30%。

②δ≤0.25mm帶材的室溫σb≥660MPa,δ5實測。

四、GH3039組織結(jié)構(gòu) 

4.1相變溫度

4.2時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

4.3合金組織結(jié)構(gòu)

4.3.1合金固溶狀態(tài)為單相奧氏體，并含有少量的Ti(CN)、NbC及M32C6碳化物。經(jīng)600～900℃時效或使用后，有M32C6型碳化物析出，600～700℃時效后析出的碳化物顆粒細小，均勻分布于晶內(nèi)和晶界，時效溫度高于700℃時，主要沿晶界析出并聚集長大。合金中不形成有害相，組織穩(wěn)定性較好。

4.3.2冷軋薄板標準規(guī)定，供應狀態(tài)晶粒度的要求為5～8級。

五、GH3039工藝性能與要求 

5.1成型性能

5.1.1鍛造合金具有良好的熱加工工藝塑性，變形性能良好。鍛造加熱溫度1170～1190℃，終鍛溫度不低于900℃，一次加熱的變形量為50%。

5.1.2軋制板材荒軋溫度1100～1140℃，精軋溫度1050～1100℃，終軋溫度不低于850℃。經(jīng)電渣或真空自耗重熔的合金軋制時，精軋溫度應稍低于電弧爐熔煉的合金。熱軋終軋道次變形量應不低于13%，薄板冷軋變形量30%～55%。

5.1.3沖壓性能供應狀態(tài)薄板具有良好的沖壓習慣你能，沖壓的限系數(shù)見表5-1，一般工作系數(shù)為限系數(shù)的80%～90%。供應狀態(tài)δ1.5mm薄板反復彎壓至斷裂次數(shù)為20～29次；杯突試驗深度為10.7～12.0mm。δ8.5mm熱軋中板經(jīng)深沖后應立即（不得超過12h）進行中間固溶處理，以消除應力。

表5-1[9] 

①δ為板厚。

5.2焊接性能

5.2.1合金可以用氬弧焊、點焊或縫焊等方法焊接，其焊接性能優(yōu)良，氬弧焊列為額傾向性小。手工氬弧焊（對接）規(guī)范見表5-2；自動鎢氬弧焊（對接）規(guī)范見表5-3；點焊規(guī)范見表5-4；縫焊規(guī)范見表5-5。

表5-2[10] 

表5-3[10] 

表5-4[10] 

表5-5[10] 

5.2.2焊接接頭力學性能見表5-6。

5.3零件熱處理工藝零件的中間固溶熱處理溫度為1050℃，空冷；燃燒室零件的終熱處理溫度為1080℃，空冷。要求之久性能較高的零件，固溶溫度可提高至1170℃。零件在固溶熱

處理時的保溫時間可根據(jù)厚度選擇5～20min。

表5-6[5] 

5.4表面處理工藝

5.4.1零件熱處理后的表面氧化皮，可用吹沙或酸洗方法清除。

5.4.2該合金制燃燒室部件，可在H3PO4-H2SO4-H2O溶液中電解拋光，以改善表面光潔度和使用性能。