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。
HastelloyX材料牌號HastelloyX
HastelloyX相近牌號GH3536,GH536,GH22,GH334,GH739,SG-5(中國),
UNSNO6002,HastelloyX(美國),NC22FeD(法國),NiCr22FeMo(德國),NimonicPE13(英國)
HastelloyX材料的技術標準
GJB2612-1996《焊接用高溫合金冷拉絲材規范》
GJB3020-1997《航空用高溫合金環坯規范》
HB5494-1992《合金冷(軋)拔無縫管》
HB5495-1992《合金冷軋薄板》
HB5496-1992《合金圓餅、環坯和環形件》
HB5497-1992《合金熱軋和鍛制棒材》
HB5498-1992《H合金冷拉焊絲》
Q/3B4074-1994《合金冷軋帶材技術條件》
Q/5B4018-1992《K536合金熔模精密鑄件》
Q/CB61-1996《航空用合金冷加工焊接鋼管》
HastelloyX化學成分。
C
Cr
Ni
Co
W
Mo
Al
Ti
Fe
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
B
Cu
Mn
Si
P
S
不大于
0.010
0.50
1.00
1.00
0.025
0.015
注:B按計算量加入、不分析。
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。
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。
1.7HastelloyX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。
1.8HastelloyX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。
HastelloyX物理及化學性能
HastelloyX熱性能
HastelloyX熔化溫度范圍1295~1381℃[1]。
HastelloyX熱導率。
HastelloyX比熱容。
HastelloyX線膨脹系數。
HastelloyX合金鑄件的熱擴散率。
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
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
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
HastelloyX密度ρ=8.28g/cm3[1]。
HastelloyX電性能電阻率見表。
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
HastelloyX磁性能合金無磁性。
HastelloyX化學性能
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。
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
θ/℃
700
800
900
1000
1100
氧化速率/(g/(m2·h))
0.0023
0.060
0.117
0.200
0.611
HastelloyX力學性能
HastelloyX技術標準規定的性能
HastelloyX技術標準規定的不同品種的力學性能見表。
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
δ<0.25mm的帶材的室溫抗拉強度σb≥725MPa,δ5≥25%。
精鑄件鑄態815℃的σb≥240MPa,δ5≥12%。經800℃,50h,空冷處理后HRC≤24。HastelloyX板材(電弧爐加電渣重熔)供應狀態室溫拉伸性能的生產檢驗數據的統
計處理結果以及不同溫度下拉伸性能的設計許用值見表。
計處理結果以及不同溫度下拉伸性能的設計許用值見表。HastelloyX室溫及各種溫度下的力學性能
HastelloyX硬度
HastelloyX材料技術標準規定的棒材、環形件和鑄件的硬度見表。
HastelloyX固溶溫度對冷軋薄板硬度的影響見圖。
品種
θ/℃
σb/MPa
δ5/%
子樣大小n
S
-3σ
A
B
S
板材
20
400
500
600
650
700
760
815
900
1000
725
-
-
-
-
-
-
-
-
-
705
590
575
560
500
435
350
275
175
95
730
610
595
580
520
455
360
285
180
100
765
640
620
605
545
475
380
300
190
105
810
691
682
655
580
507
415
327
207
115
35
-
-
-
-
-
-
-
-
-
48
46
47
47
37
50
62
88
87
62
176
-
-
-
-
-
-
-
-
-
HastelloyX拉伸性能
HastelloyX固溶溫度(保溫10~12min)對冷軋薄板拉伸性能的影響見表。
<td style="padding: 0px; margin: 0px; background-color: rgb(187, 187, 187);" width="53" valign
熔煉工藝
固溶溫度/℃
20℃拉伸性能
600℃拉伸性能
815℃拉伸性能
900℃拉伸性能
σP0.2
σb
δ5/%
σb/MPa
δ5/%
σb/MPa
δ5/%
σb/MPa
δ5/%
MPa
非真空感應加電渣(δ1.0mm)
1065
1120
1175
421
360
307
861
836
745
40①
44①
54①
745
660
544
50
56
69
-
-
-
-
-
-
221
231
239
129
108
88
電弧爐加電渣(δ1.5mm)
1120
1140
1160
1180
1200
-
-
-
-
-
779
760
731
728
711
50
52
57
56
58
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
314
318
324
330