NC22FeD - 高溫合金

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HTIGER 高溫合金供應鏈

NC22FeD

類別：高溫合金 57 牌號：NC22FeD 鋼廠：Haynes；SMC；ATI；VDM；Outokumpu；NYK；新日鐵，撫順/東北特鋼等倉庫：華虎庫供應規格：板材、帶材、管材、棒材、卷材、鍛件、線材

鎳基變形高溫合金
美國牌號：HastelloyX/UNS NO6002
中國牌號：GH3536/GH536/GH22/GH334/GH739/SG-5
法國牌號：NC22FeD
德國牌號：NiCr22FeMo
英國牌號：Nimonic PE13
一、HastelloyX 概述
HastelloyX是主要用鉻和鉬固溶強化的一種含鐵量較高的鎳基高溫合金，具有良好的抗養化和耐腐蝕性能，在900℃以下有中等的持久和蠕變強度，冷、熱加工成型性和焊接性能良好。使用于制造航空發動機的燃燒室部件和其他高溫部件，在900℃以下長期使用，短時工作溫度可達1080℃。供應的主要品種有板材、帶材、管材、棒材、鍛件、環形件和精密鑄件。
1.1 HastelloyX 材料牌號 HastelloyX
1.2 HastelloyX 相近牌號 GH3536,GH536,GH22,GH334,GH739,SG-5(中國)，
UNS NO6002，NC22FeD（法國）， NiCr22FeMo（德國），Nimonic PE13（英國）
1.3 HastelloyX 材料的技術標準
1.4 HastelloyX 化學成分見表1-1。
表1-1 %

不大于

0.05～0.15

20.5～23.0

余量

0.50～2.50

0.20～1.00

8.0～10.0

≤0.50

≤0.15

17.0～20.0

0.010

0.50

1.00

0.025

0.015

注：B按計算量加入、不分析。
1.5 HastelloyX 熱處理制度板材和管材：1130～1170℃，快速空冷或水冷；棒材和環形件檢驗試樣：1175℃±15℃，空冷或更快冷卻；帶材：1065～1105℃，快速冷卻。
1.6 HastelloyX 品種規格與供應狀態供應δ0.5～4.0mm的板材，δ0.05～0.8mm的帶材，外徑4～20mm、壁厚1.0～2.0mm的管材，直徑0.2～10.0mm的焊絲，直徑≤300mm的棒材和各種直徑及壁厚的環形件以及不同形狀和尺寸的精密鑄件。板材、帶材和管材經固溶處理和酸洗后供應，帶材也可呈冷軋狀態供應；焊絲以硬態、半硬態、固熔加酸洗、光亮固溶處理狀態成盤交貨，也可以直條交貨；棒材和環形件不經熱處理交貨。精密鑄件于鑄造狀態供應。
1.7 HastelloyX 熔煉與鑄造工藝采用電弧爐加電渣或非真空感應爐加電渣重熔工藝。生產鑄件則采用感應爐重熔母合金后澆注于加熱的模殼內，澆注速度以快些為好。
1.8 HastelloyX 應用概況與特殊要求該合金在國外航空發動機和民用工業中獲得了極為廣泛的應用，我國主要用于制造燃燒室部件和其他熱端部件以及蜂窩結構等。合金在高溫下長期使用后有一定的時效硬化現象。
二、HastelloyX 物理及化學性能
2.1 HastelloyX 熱性能
2.1.1 HastelloyX 熔化溫度范圍 1295～1381℃[1]。
2.1.2 HastelloyX 熱導率見表2-1。
2.1.3 HastelloyX 比熱容見表2-2。
2.1.4 HastelloyX 線膨脹系數見表2-3。
2.1.5 HastelloyX 合金鑄件的熱擴散率見表2-4。
表2-1[1]

θ/℃	100	200	300	400	500	600	700	800	900
λ/（W/（m·℃））	13.38	17.97	20.27	22.40	24.62	26.79	29.05	31.14	33.44

表2-2

θ/℃	17	100	200	280	408	500	600	700	800	900
c/(J(kg·℃))	372.6	372.6	389.4	456.4	427.1	452.2	464.7	515.0	535.9	561.0

表2-3[1]

θ/℃	20～100	20～200	20～300	20～400	20～500	20～600	20～700	20～800	20～900
α/10-6℃-1	12.1	12.5	13.4	14.0	14.3	14.8	15.5	15.8	16.1

2.2 HastelloyX密度 ρ=8.28g/cm3[1]。
2.3 HastelloyX電性能電阻率見表2-5。
表2-4

θ/℃	24	100	300	400	500	600	700	800	900
Q/（10-6m2/S））	2.78	3.06	3.68	3.64	4.36	4.32	4.38	4.91	5.23

2.4 HastelloyX磁性能合金無磁性。
2.5 HastelloyX化學性能
2.5.1 HastelloyX抗氧化性能合金在空氣介質中試驗100h后的氧化速率見表2-6。
表2-5[1]

θ/℃	100	200	300	400	500	600	700	800	900
p/（10-6Ω.M））	1.18	1.20	1.21	1.22	1.24	1.25	1.26	1.27	1.29

表2-6[1]

θ/℃	700	800	900	1000	1100
氧化速率/（g/(m2·h））	0.0023	0.060	0.117	0.200	0.611

三、HastelloyX力學性能
HastelloyX技術標準規定的不同品種的力學性能見表3-1。
表3-1

品種	室溫拉伸性能			815℃持久性能			其他性能
	σP0.2/MPa	σb/MPa	δ5/%	σ/MPa	t/h	δ5/%
	不小于
冷軋薄板冷軋帶材冷拔管材棒材環形件精鑄件②	310 310 310 275 275 200	725 760② 690 690 690 380	35 30① 25 30 30 10	110 - - 105 105 -	24 - - 24 24 -	8.0 - - 10.0 10.0 -	彎曲180° 彎曲180° 液壓、擴口 HBS≤241 HBS≤241 HBS≤96

① δ<0.25mm的帶材的室溫抗拉強度σb≥725MPa,δ5≥25%。
② 精鑄件鑄態815℃的σb≥240MPa,δ5≥12%。經800℃，50h，空冷處理后HRC≤24。
四、HastelloyX 組織結構
4.1 HastelloyX相變溫度
4.2 HastelloyX時間-溫度-組織轉變曲線
4.3 HastelloyX合金組織結構
4.3.1 該合金在固溶狀態的組織為奧氏體基體，還有少量的TiN和M6C型碳化物。經700～900℃長期時效后主要析出相為M12C和M3B2，同時也伴有微量μ相和L相。經700℃，200h時效后出現少量σ相，但在800℃時效后σ相不存在，而析出微量M23C6，有時出現微量L相。因此合金在長期時效后呈現一定程度的時效硬化現象，使塑性下降，高溫強度也有所減低。
4.3.2 冷軋薄板技術標準規定，供應狀態冷軋薄板的晶粒度應在4～8級范圍內。
五、 HastelloyX 工藝性能與要求
5.1 HastelloyX成形性能合金具有良好的冷、熱加工成形性能。鍛造加熱溫度1170℃±10℃，終鍛溫度不低于950℃；板坯熱軋加熱溫度1150℃±10℃，終軋溫度不低于850℃；環形件熱軋加熱溫度1170℃±10℃。
合金的高溫拉伸塑性圖見圖5-1。高溫鐓粗試樣經1180℃，45min固溶處理后的再結晶曲線見圖5-2。
5.2 HastelloyX焊接性能該合金具有良好的焊接工藝性能，可采用氬弧焊、縫焊和點焊等方法進行焊接。氬弧焊時推薦采用HHastelloyX或HGH3113焊絲。
5.2.1 HastelloyX手工氬弧焊對接規范見表5-1。
表5-1[5]

被焊材料	厚度/mm	焊前狀態	焊絲		接頭形式	焊接電流/A	氬氣流量/(L/min)	鎢極直徑/mm	電源及極性
			牌號	直徑/mm
HastelloyX＋HastelloyX	1.0＋1.0	供應狀態或固溶狀態	HHastelloyX HGH3113	1.2～1.6	對接	40～60	10～13	1.6～2.0	直流正極性
	1.5＋1.5		HHastelloyX HGH3113	1.2～1.6		50～70	12～15	1.8～2.2

5.2.2 HastelloyX自動鎢極脈沖氬弧焊對接規范見表5-2。
表5-2

厚度/mm	焊前狀態	焊絲		弧壓/V	脈沖電流/A	維弧電流/A	脈沖幅比	脈沖寬比	脈沖頻率	焊接速度/(m/min)	送絲速度/(m/min)
		牌號	直徑/mm
1.0 1.2 1.5	固溶	- HGH-1 HGH-1	- 1.0 1.0	8.5 8.5 9.0	60 65 100	20 22 28	3 3 3.5	2 2 2	3 3 3	0.25 0.2 0.23	- 0.20 0.25

5.2.3 HastelloyX縫焊規范見表5-3。
表5-3[5]

被焊材料	厚度/mm	焊前狀態	滾盤寬度/mm		焊接時間/s	休止時間/s	焊接速度/(m/min)	電極壓力/kN
			上	下
HastelloyX＋HastelloyX	1.0＋1.0	固溶或供應狀態	5.5	7.0	0.14～0.18	0.14～0.22	0.34～0.40	0.25
	1.5＋1.5		5.5	7.0	0.16～0.20	0.14～0.22	0.22～0.34	0.25

5.2.4 HastelloyX點焊規范見表5-4。
表5-4[5]

被焊材料	厚度/mm	焊前狀態	電極直徑/mm		焊接時間/s	電極壓力/kN	單點抗剪強度/MPa	正拉強度/MPa
			上	下
HastelloyX＋HastelloyX	1.0＋1.0	固溶或供應狀態	6	7	0.16～0.24	0.1～0.2	≥9.35	≥6.36
	1.5＋1.5		6	7	0.20～0.36	0.2～0.3	≥12.30	≥10.60

5.2.5 HastelloyX焊接接頭的力學性能見表5-5。
表5-5[6]

焊接方法	厚度/mm	焊前狀態	焊后處理	焊絲牌號	θ/℃	接頭強度		持久性能
焊接方法	厚度/mm	焊前狀態	焊后處理	焊絲牌號	θ/℃	σb/MPa	強度系數/%	σ/MPa	t/h
氬弧焊	1.5	供應狀態	未處理	HHastelloyX	20 650 815	800 586 337	100 100 100	- 294 110	- 217.6 46.4
脈沖氬弧焊	1.0	供應狀態	未處理	-	20 650	842 531	100 90	- -	- -
脈沖氬弧焊	1.5	供應狀態	未處理	HSG-1	20 650	826 581	100 98	- 294	- 296.5
縫焊	1.5	供應狀態	未處理	-	20 650 815	763 514 325	96 91 100	- 294 110	- 214.2 48.6