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GH4145
一、概述
GH4145 合金主要是以γ"[Ni3(Al、Ti、Nb)]相進(jìn)行時效強化的鎳基高溫合金，在980℃以下具有良好的耐腐蝕和性能，800℃以下具有較高的強度，540℃以下具有較好的耐松弛性能，同時還具有良好的成形性能和焊接性能。該合金主要用于制造航空發(fā)動機在800℃以下工作并要求強度較高的耐松弛的平面彈簧和螺旋彈簧。還可用于制造氣輪機渦輪葉片等零件。可供應(yīng)的品種有板材、帶材、棒材、鍛件、環(huán)形件、絲材和管材。[1]
1.1、材料牌號 GH4145（GH145）
1.2、相近牌號
Inconel X-750(美國）,NiCr15Fe7TiAl(德國),NC15FeTNbA(法國),NCF750（日本）
1.3、材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
Q/3B 4088-1994《GH4145合金毛細(xì)管材》
Q/3B 4098-1995《GH4145合金絲材》
Q/3B 4198-1993《GH4145合金冷軋板材、帶材》
1.4、化學(xué)成分
表1-1
C Cr Ni+Co Al Ti Fe Nb+Ta Co Mn Si S Cu P
≤0.08 14.0～17.0 ≥70.0 0.40～1.00 2.25～2.75 5.00～9.00 0.70～1.20 ≤1.00 ≤1.00 ≤0.50 ≤0.010 ≤0.50 ≤0.015
注：表中Mn、Si為棒、鍛件、環(huán)形件和絲材含量，板材、帶材和管材為：Mn≤0.35%,Si≤0.35%。
1.5、熱處理制度
板、帶、管材供應(yīng)狀態(tài)的固溶熱處理制度980℃±15℃，空冷。材料及零件的中間熱處理制度，可分別選擇下列工藝進(jìn)行熱處理。
退火：955～1010℃，水冷。
焊接件焊接前退火：980℃，1h。
焊接件消除應(yīng)力退火：900℃,保濕2h。
消除應(yīng)力退火：885℃±15℃，24h,空冷。
1.6、品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)
可以供應(yīng)各種規(guī)格的棒材、鍛件、環(huán)形件、熱軋板、冷軋板、帶材、管材和絲材。
板材和帶材一般于熱軋或冷軋、退火或固溶、酸洗拋光后供應(yīng)。
棒材、鍛件和環(huán)形件可于鍛態(tài)或熱軋狀態(tài)供應(yīng)；也可于鍛后固溶處理供應(yīng)；棒材可于固溶后磨光或車光供應(yīng)，當(dāng)訂單有要求時，可于冷拉狀態(tài)就位。
絲材可于固溶狀態(tài)供應(yīng)；對于標(biāo)稱直徑或厚度在6.35mm以下的絲材，可固溶后并以50%～65%的冷拉變形供應(yīng)；標(biāo)稱直徑或邊長大于6.35mm的絲材，固溶處理后以不小于30%的冷拉變形供應(yīng)。對于標(biāo)稱直徑或邊長不大于0.65mm的絲材，根據(jù)要求固溶處理后以不小于15%的冷拉變形供應(yīng)。[1]
1.7、熔煉與鑄造工藝
合金采用電弧爐加真空自耗重熔、真空感應(yīng)加電渣、電渣加真空自耗重熔或真空感應(yīng)加真空自耗重熔。
1.8、應(yīng)用概況與特殊要求
該合金主要用于制造航空發(fā)動機工作溫度在540℃以下的耐腐蝕的平面波形彈簧、周向螺旋彈簧、螺旋壓簧、彈簧卡圈和密封圈等零件。
二、物理及化學(xué)性能
2.1、熱性能
2.1.1、熔化溫度范圍
1395～1425℃
2.1.2、熱導(dǎo)率
見表2-1
θ/℃ 50 100 300 500 900
λ/（W/（m?C）） 14.7 15.9 20.1 25.1 37.3
2.1.3、GH4145(GH145)線膨脹系數(shù) 見表2-2
θ/℃ 20～200 20～300 20～400 20～500 20～600 20～700 20～800
α/10-6C-1 13.1 13.5 14.1 14.4 15.0 15.6 16.2
2.2、密度
ρ=8.25g/cm3
2.3、電性能
50℃時的電阻率ρ=1.22*10-6Ω.m
3、金相組織結(jié)構(gòu)
合金標(biāo)準(zhǔn)熱處理狀態(tài)的組織由γ基體、Ti(C、N)、Nb(C、N)、M23C6碳化物和γ’[Ni3(Al、Ti、Nb)]相組成，γ’含量大約為14.5%，是合金的主要強化相。
4、工藝性能與要求
1、合金的鍛造溫度在1220～950℃之間均易成形。該合金在劇烈成形工序后就進(jìn)行固溶處理。
2、該合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關(guān)。
3、合金具有較好的焊接性能，可進(jìn)行各種焊接。焊接后進(jìn)行時效處理可獲得近似完全熱處理狀態(tài)的強度。
4、零件熱處理就在無硫的中性或還原性氣氛中進(jìn)行，以免發(fā)生硫化。
通常包括磁性合金、彈性合金、膨脹合金、熱雙金屬、電性合金、貯氫合金（見貯氫材料）、形狀記憶合金、磁致伸縮合金等。
主要為航天、航空、核能、石油民用工業(yè)提供結(jié)構(gòu)鍛件、餅材、環(huán)件、棒材、板材、管材、帶材和絲材.
軟磁合金：
1J22、1J36、1J50、1J76、1J77、1J79、1J85
永磁合金：.
2J4、2J21、2J31、2J63、2J83
彈性合金：
3J1、3J22、3J40、3J53、3J58、3J60、3J63
膨脹合金：
4J29、4J33、4J43、4J44、4J46、4J78
此外，實際應(yīng)用中也常把一些新型合金劃入精密合金的范疇，如阻尼減振合金、隱身合金、磁記錄合金、超導(dǎo)合金、微晶非晶合金等。
精密合金按其不同的物理性能又分為7類，即：軟磁合金、變形永磁合金、彈性合金、膨脹合金、熱雙金屬、電阻合金、熱電隅合金。絕大多數(shù)精密合金是以黑色金屬為基的，只有少數(shù)是以有色金屬為基的
磁性合金包括軟磁合金和硬磁合金 （又稱永磁合金）。前者矯頑力低（m），后者矯頑力大（>104A/m）。常用的有工業(yè)純鐵、電工鋼、鐵鎳合金、鐵鋁合金、鋁鎳鈷系合金、稀土鈷系合金等。熱雙金屬是不同膨脹系數(shù)的兩層或兩層以上的金屬或合金沿整個接觸面彼此牢固結(jié)合而構(gòu)成的復(fù)合材料。高膨脹合金作主動層，低膨脹合金作被動層，中間可加入夾層。隨溫度的變化熱雙金屬可發(fā)生彎曲，用于制造熱繼電器、斷路器、家用電器啟動器及化學(xué)工業(yè)和動力工業(yè)用的液體、氣體控制閥等。
電性合金包括精密電阻合金、電熱合金、熱電偶材料和電觸頭材料等，廣泛用于電工器件、儀器、儀表制造領(lǐng)域。磁致伸縮合金是具有磁致伸縮效應(yīng)的一類金屬材料，常用的有鐵基合金和鎳基合金，用于制造超聲和水聲換能器件、振蕩器、濾波器和傳感器等。
