高溫合金GH2901

GH2901是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金。合金以亞穩(wěn)的γ'[Ni3(Ti，Al)]相進(jìn)行時效強(qiáng)化，微量的鋁抑制γ'向η-Ni3Ti相的轉(zhuǎn)化。合金在650℃以下具有較高的屈服強(qiáng)度和持久強(qiáng)度，760℃以下抗氧化性能良好，長期使用組織穩(wěn)定。主要產(chǎn)品有渦輪盤、壓氣機(jī)盤、軸頸、靜結(jié)構(gòu)件、渦輪外環(huán)及緊固件等。

1.高溫合金GH2901對應(yīng)各國牌號

2.高溫合金GH2901成分表

3.高溫合金GH2901物理性能

4.高溫合金GH2901機(jī)械性能

5.高溫合金GH2901熱處理制度

1090℃±10℃×3h/WQ或OQ+775℃±5℃×4h/AC+（705~ 725）℃±5℃×24 h/AC，適用于盤鍛件、環(huán)形件、軸用棒材、轉(zhuǎn)動件用棒材、熱軋和鍛制棒材。

制度Ⅰ：1080℃±15℃×(≥l h)/AC（或更快）+(775~800)℃×(2~4) h/AC（或更快）+（705~745)℃×24h/AC，適用于汽輪機(jī)閥桿用熱軋、鍛制棒材；

制度Ⅱ：1090℃±10℃×(≥2 h)/OQ或WQ+(775~800)℃×(2~4) h/AC+(705~745)℃×14h/AC，適用于燃?xì)廨啓C(jī)用熱軋、鍛制棒材

6.高溫合金GH2901主要特性

GH2901是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金。合金以亞穩(wěn)的γ[Nij(Ti,A1)]相進(jìn)行時效強(qiáng)化，微量的鋁抑制γ向ヶNiTi相的轉(zhuǎn)化。合金在650℃以下具有較高的屈服強(qiáng)度和持久強(qiáng)度，760℃以下抗氧化性能良好，長期使用組織穩(wěn)定。

GH2901合金經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)熱處理和在550℃~750℃范圍內(nèi)經(jīng)不同時間長期時效后均無缺口敏感。但當(dāng)鍛造時，若工藝參數(shù)選擇或操作不當(dāng)時，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)熱處理后可在晶界析出長條狀或片狀的有害相TizSC以及大顆粒狀硼化物和Ti(CN)相，導(dǎo)致持久試驗(yàn)時產(chǎn)生缺口敏感，此時不可能通過熱處理消除缺口敏感，而只能重新熱加工變形才能獲得適宜組織，合金的膨脹系數(shù)接近鐵素體型熱強(qiáng)合金鋼，使得兩種材料能夠連接且對熱脹沒有特殊規(guī)定。

7.高溫合金GH2901熔煉工藝

采用非真空感應(yīng)爐＋真空電弧重熔＋真空電弧重熔、或真空感應(yīng)爐＋電渣重熔、或真空感應(yīng)爐＋真空電弧重熔熔煉工藝。

8.高溫合金GH2901應(yīng)用領(lǐng)域

GH2901合金已用于制作航空發(fā)動機(jī)及地面燃?xì)鉁u輪的轉(zhuǎn)動件和緊固件，合金零部件的使用壽命較長。

（補(bǔ)充）GH2901鎳基合金蠕變及疲勞的數(shù)值：

GH2901合金是一種高Ni含量的Fe-Ni合金，以面心立方γ′[Ni_3(Al,Ti)]為強(qiáng)化相，同時添加一定含量的Mo起固溶強(qiáng)化作用，為了改善合金在高溫下的晶界強(qiáng)度，通過加入微量B來強(qiáng)化晶界.由于合金組織，性能對熱加工參數(shù)比較敏感，以及特殊鍛件對金屬流線的特殊要求，鍛造，熱處理工藝方法和參數(shù)選擇不當(dāng)，容易產(chǎn)生鍛件表面裂紋.本文通過裂紋成因分析，工藝對比試驗(yàn)，總結(jié)出一套更合理的生產(chǎn)工藝。

以GH2901高溫合金為研究對象，通過實(shí)驗(yàn)測定了其在500℃下，730 MPa和850 MPa的恒訂單軸拉伸力作用下的蠕變應(yīng)變與時間的關(guān)系曲線.然后基于該曲線采用組合時間強(qiáng)化蠕變本構(gòu)方程對其進(jìn)行函數(shù)擬合，并獲得相應(yīng)的蠕變本構(gòu)方程.通過該方程采用蠕變有限元計(jì)算和疲勞壽命的計(jì)算，獲得了該合金的應(yīng)變規(guī)律及使用壽命情況.分析結(jié)果表明：該合金在500℃,730 MPa恒定應(yīng)力作用10h,蠕變應(yīng)變值為0.002553~0.010767,總應(yīng)變值為0.0027544~0.012411.該數(shù)據(jù)表明，率無關(guān)應(yīng)變值(彈性應(yīng)變加率無關(guān)塑性應(yīng)變)相對于蠕變應(yīng)變值(率相關(guān)塑性應(yīng)變)來說非常微小，約為其1/10。

9.高溫合金GH2901品種規(guī)范與狀況

各種盤形鍛件、軋環(huán)件、棒材及其他鍛件。狀況可經(jīng)熱處理或不經(jīng)熱處理。

10.高溫合金GH2901應(yīng)用概略與特別要求

該合金在國外廣泛用于航空發(fā)動機(jī)及地面燃?xì)鉁u輪上在650℃以下工作的翻滾件和緊固件，運(yùn)用壽數(shù)較長。國內(nèi)也已在航空發(fā)動機(jī)上運(yùn)用，是經(jīng)過運(yùn)用檢測的成熟合金。

合金鑄造進(jìn)，若工藝參數(shù)挑選或操作不其時，其功用會顯現(xiàn)顯著的方向性，并或許引起缺口靈敏，但只需嚴(yán)峻工藝，就不會出現(xiàn)此現(xiàn)象。該合金膨脹系數(shù)接近鐵素體型熱強(qiáng)合金鋼，使得兩種資料能夠聯(lián)接面對熱賬沒有特別規(guī)則。

11.高溫合金GH2901材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

WS9-7029坯-1996《GH901合金軸用棒材》

WS9-7029盤坯-1996《GH901合金翻滾件用餅坯》

WS9-7029鍛件-1996《GH901合金盤、軸鍛件》

WS9-7031-1996《GH901合金熱軋和鍛制棒材》

WS9-7031環(huán)坯-1996《GH901合金軋環(huán)件件用環(huán)坯》

WS9-7031環(huán)件-1996《GH901合金軋環(huán)件》

WS9-7031-1996《GH901合金亮光焊接環(huán)形件型材》

12.高溫合金GH2901組織結(jié)構(gòu)

規(guī)范熱處理狀況下合金組織為奧氏體基體上析出球狀的γ相以少數(shù)的MC和M3B2等相。γ相彌散散布于晶內(nèi)，直徑約為14~20mm，約占合金重量的10%~12%,其化學(xué)組成近似為(Ni0.95Fe0.03Cr0.02）a（Ti0.85Al0.15）。MC和M2B2相的總量約占合金重量的0.27%~0.35%。

13.高溫合金GH2901功用特征

（1）易加工性。

（2）在900℃時具有中等的持久和抗蠕變強(qiáng)度。

（3）具有超卓抗氧化性，耐腐蝕性。

（4）合適于900℃以下長期運(yùn)用的航空發(fā)動機(jī)燃燒室和加力燃燒室零部件

（5）超卓的焊接功用和冷、熱加工成形性

14.高溫合金GH2901工藝功用與要求

1、該合金在鑄造時易產(chǎn)生內(nèi)裂，答應(yīng)重錘打擊，不答應(yīng)低溫倒棱。鋼錠裝爐溫度不高于700℃，畢竟加熱溫度1150℃±10℃，開鍛溫度不低于1060℃，終鍛溫度不低于950℃。

2、該合金的晶粒度均勻尺度與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關(guān)。

3、合金在固溶狀況可進(jìn)行惰性氣體保護(hù)鎢極電弧焊及亮光對焊。