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耐蝕合金
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NS312/NS3102(Inconel600)

NS312/NS3102(Inconel600)

分類:耐蝕合金

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供應類型:棒 / 板 / 管 / 絲 / 帶

一、NS312耐蝕合金概述

NS312耐蝕合金是早期發展的鎳-鉻-鐵基固溶強化合金,具有良好的耐高溫腐蝕和抗氧化性能、優良的冷熱加工和焊接工藝性能,在700℃以下具有滿意的熱強性和高的塑性。合金可以通過冷加工得到強化,也可以用電阻焊、溶焊或釬焊連接,可供應冷軋薄板、熱軋厚板、帶材、絲材、棒材、圓餅、環坯、環形鍛件等,適宜制作在1100℃以下承受低載荷的抗氧化零件。

1.1 材料牌號 NS312耐蝕合金。

1.2 NS312耐蝕合金相近牌號 Inconel,GH600,GH3600(中國)。

1.4 NS312耐蝕合金化學成分 見表1-1。

表1-1 %

C

Cr

Ni+Co

Al

Ti

Fe

Nb+Ta

Mn

Si

P

S

Cu

≤0.15 14.0~17.0 ≥72 ≤0.35 ≤0.50 6.00~10.00 ≤1.00 ≤1.00 ≤0.50 ≤0.040 ≤0.015 ≤0.50

注:1 航天用材料標準BZ-44-9003B-0規定ω(C)≤0.10%,ω(P)≤0.020%,ω(Nb)≤1.00%。

2 撫高新1995-13標準規定ω(P)≤0.025%,ω(Nb)≤1.00%。

1.5 熱處理制度 板材:1010~1050℃,3~5min/mm,空冷;帶材:1010℃±10℃,空冷;絲材:1065℃±10℃,空冷。棒材、環形件檢驗試驗經1010℃±10℃,空冷固溶處理。

1.6 品種規格與供應狀態 可供應各種規格的板材、棒材、鍛件、帶材、絲材、圓餅、環坯、環形鍛件。棒材以鍛軋狀態、表面磨光或車光供應, 圓餅和環坯以鍛態供應,環件以固溶狀態供應,板材經固溶、堿酸洗、矯直和切邊后供應,帶材經冷軋、固溶、去氧化皮交貨,絲材以固溶酸洗盤狀或直條狀、固溶直條細磨光狀態交貨。

1.7 熔煉與鑄造工藝 合金采用下列工藝之一進行熔煉:(1)非真空感應熔煉加電渣重熔;(2)電弧爐熔煉加電渣重熔;(3)真空熔煉。

1.8 應用概況與特殊要求 該合金在國外有成熟的使用經驗,在國內已制成航天發動機零部件,通過試飛試驗,在航空上也開始使用。

二、NS312耐蝕合金物理及化學性能

2.1 NS312耐蝕合金熱性能

2.1.1 熔化溫度范圍 1370~1430℃[1]。

2.1.2 熱導率 見表2-1。

表2-1

θ/℃ 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

λ/(W/(m·℃))

12.85 13.94 15.15 16.62 18.71 20.72 22.40 24.49 27.00 29.51 31.60

2.1.3 比熱容 見圖2-1。

2.1.4 線膨脹系數 見表2-2。

2.2 NS312耐蝕合金密度 ρ=8.43g/cm3。

2.3 NS312耐蝕合金電性能 電阻率見圖2-2。

表2-2

θ/℃ 20~200 20~300 20~400 20~500 20~600 20~700 20~800 20~1000

α/10-6℃-1

12.35 12.75 13.10 13.55 14.50 15.15 15.70 16.20

2.4 NS312耐蝕合金磁性能 合金無磁性。

2.5 NS312耐蝕合金化學性能

2.5.1 抗氧化性能 在空氣介質中試驗100h的氧化速率 見表2-3。

表2-3

θ/℃ 800 900 1000

氧化速率/(g/m2·h)

0.01865 0.05724 0.13718

三、NS312耐蝕合金力學性能

NS312耐蝕合金技術標準規定的性能 見表3-1。

表3-1

品種

θ/℃

拉伸性能

HBS

彎曲試驗

σb/MPa

σP0.2/MPa

δ5/%

φ/%

棒材

20 ≥585 ≥240 ≥30 - 134~217 -

圓餅、環坯或環形件

20 ≥520 ≥205 ≥35 - ≥187 -

熱軋板

20 ≥550 ≥240 ≥35 ≥40 - -
900 ≥95 ≥45 ≥40 ≥50 - -

冷軋板

20 ≥550 ≥240 ≥30 - -
900 ≥90 ≥40 ≥60 - - -

冷軋板

20 ≥550 ≥200 ≥30 - - 測試

帶材

20 ≥550 ≥240 ≥30 - -

絲材

20 實測 實測 實測 - HV≤151 冷鍛合格

① 供應狀態板材應進行室溫彎曲試驗,芯棒直徑等于產品厚度乘以表3-2的彎曲系數,彎曲軸線應平行于軋制方向,彎曲180°以后,在放大20倍下檢查,不得有裂紋存在。

表3-2

產品厚度/mm <0.25 0.25~1.30 >1.30~4.00

彎曲系數

雙方協議 1 2

四、NS312耐蝕合金組織結構

4.1 NS312耐蝕合金相變溫度

4.2 NS312耐蝕合金時間-溫度-組織轉變曲線

4.3 NS312耐蝕合金合金組織結構 合金在1120℃處理2h后,僅有TiN氮化物和Cr7C3型碳化物,在870℃經1500h長期時效后,組織中仍然是Cr7C3和TiN,說明合金的組織是穩定的。

五、NS312耐蝕合金工藝性能與要求

5.1 NS312耐蝕合金成形性能 合金具有良好的熱加工性能,鋼錠鍛造加熱溫度為1110~1140℃;末鍛溫度不小于950℃,板坯軋制加熱溫度為1130~1170℃,精軋加熱溫度為1090~1130℃。成品固溶處理溫度為1010~1050℃。

5.2 NS312耐蝕合金焊接性能 合金焊接性能良好,可用電弧焊、氬弧焊、電阻焊和釬焊等各種方法連接,大型或復雜的焊接結構件在熔焊后應在870℃退火1h,以消除焊接應力。

5.3 NS312耐蝕合金零件熱處理工藝 零件的熱處理工藝應按相應的材料標準的熱處理制度進行。薄板和帶材零件的退火處理應在保護氣氛中進行。

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