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Incoloy A-286国内能买到

点击次数:593更新时间:2020-11-06

 

Incoloy A-286

一、IncoloyA-286概述 

IncoloyA-286是Fe-25Ni-15Cr基高温合金,加入钼、钛、铝、钒及微量硼综合强化。在650℃以下具有高的屈服强度和持久、蠕变强度,并且具有较好的加工塑性和满意的焊接性能。适合制造在650℃以下工作的航空发动机高温承力部件,如涡、压力机盘、转子叶片和紧固件等。该合金可以生产各种形状的变形产品,如盘件、锻件、板、棒、丝和环形件等。

优质IncoloyA-28金,是在IncoloyA-28金基础上发展而来,只要是提高合金纯洁度,气体含量,控制低熔点元素含量,并调整热处理制度,从而使合金的热强性和使用性能提高。

1.1IncoloyA-286材料牌号IncoloyA-286

1.2IncoloyA-286相近牌号A286,UNSS66286(),ZbNCT25(法国),P.Q.A286()

1.3IncoloyA-286材料的技术标准

GJB2611-1996《航空用高温合金冷拉棒材规范》

GJB2612-1996《焊接用高温合金冷拉丝材规范》

GJB3020-1997《航空用高温合金环坯规范》

GJB3065-1998《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范》

GJB3167-1998《冷镦用高温合金冷拉丝材规范》

GJB3317-1998《航空用高温合金热轧板规范》

GJB3782-1999《航空用高温合金锻制圆饼规范》

GB/T14996-1994《高温合金冷轧薄板》

Q/3B4071-1993《YZIncoloyA-28金热轧棒材》

Q/6S1032-1992《高温紧固件用YZIncoloyA-28金棒材》

1.4IncoloyA-286化学成分IncoloyA-28金化学成分见表1-1,优质IncoloyA-28金化学成分见表1-2。

1-1%

C

Cr

Ni

Mo

Ti

Fe

V

B

Mn

Al

Si

P

S

不大于

≤0.08

13.5~16.0

24.0~27.0

1.00~1.50

1.75~2.30

0.10~0.50

0.001~0.010

1.00~2.00

0.04

1.00

0.030

0.020

注:1冷拉棒、圆饼和环坯标准规定ω(Ti)1.80%~2.35%。

2热轧和冷轧板标准规定,ω(B)0.003%~0.010%,ω(Mn)≤2.00%,ω(P)≤0.020%,ω(S)≤0.015%。

3冷拉焊丝标准规定,ω(Al)≤0.35%,ω(Ti)1.75%~2.35%,ω(Si)0.40%~1.00%,ω(P)≤0.020%,ω(S)≤0.015%。

4冷镦用丝材标准规定,ω(Ti)1.75%~2.35%,ω(Si)0.40%~1.00%,ω(P)≤0.025%,ω(S)≤0.020%。

5热轧和锻制棒材标准规定ω(Cu)≤0.25%。

1-2% 

C

Cr

Ni

Mo

Ti

Fe

V

B

Mn

Al

Si

P

S

不大于

≤0.08

13.50~16.00

24.00~27.00

1.00~1.50

1.90~2.35

0.10~0.50

0.003~0.010

0.35

0.35

0.35

0.015

0.002

Ca

Mg

Cu

Sn

Pb

Se

Ag

Te

Tl

Bi

N

O

不大于

0.005

0.005

0.30

0.0050

0.0005

0.0003

0.0005

05

0.0001

03

0.0100

0.0050

注:微量元素Se、Te、Tl在确定分析方法前,报实测数据,不作为验收依据。

1.5IncoloyA-286热处理制度材料标准规定的IncoloyA-286热处理制度见表1-3;优质IncoloyA-286热处理制度为900℃?10℃,1~2h,油冷+750℃?10℃,16h,空冷。

1-3 

材料品种

热处理制度

棒材、圆饼

980~1000℃,1~2h,油冷+700~720℃,12~16h,空冷

热轧板、冷轧板

980~1000℃,空冷+700~720℃,12~16h,空冷

冷拉棒

980~1000℃,1~2h,油冷+700~720℃,16h,空冷

环件毛坯

980~990℃,1~2h,油冷+700~720℃,16h,空冷

冷镦用冷拉丝

980~1000℃,水冷或油冷+700~720℃,16h,空冷

:冷拉棒和冷拉丝标准规定,性能检验不合格时,可以不大于760℃时效16h,合格后交货。

1.6IncoloyA-286品种规格和供应状态可以供应各种规格的棒材、板材、丝材、盘件和环件。棒材、圆饼和环坯不经热处理交货;热轧板和冷轧板固溶和酸洗后交货;冷拉棒材于固溶+酸洗状态交货;冷镦丝可于固溶+酸洗盘状、或固溶+酸洗直条状、或固溶直条状磨光和冷拉等几种状态交货;冷拉焊丝于冷拉状态、或固溶+酸洗、或半硬状态交货。

1.7IncoloyA-286熔炼和铸造工艺IncoloyA-28金可采用非真空感应+电渣,电弧炉+电渣和电弧炉+真空电弧以及真空感应+真空电弧等工艺熔炼。优质IncoloyA-28金可采用真空感应+真空电弧工艺熔炼。

1.8IncoloyA-286应用概况与特殊要求在航空上主要用于在650℃以下工作的发动机压气机盘、涡、承力环、机匣、轴类、紧固件和板材焊接承力件等。在国内该合金已在航空上获得较为广泛的应用。优质IncoloyA-28金用作航空发动机压气机叶片及高温紧固件等。

二、IncoloyA-286物理及化学性能 

2.1IncoloyA-286热性能

2.1.1IncoloyA-286熔化温度范围1364-1424℃[1]。

2.1.2IncoloyA-286热导率见表2-1。

2-1[1] 

θ/℃

100

200

300

400

500

600

700

800

900

λ/(W/(m?C))

14.2

15.9

17.2

18.8

20.5

22.2

23.9

25.5

27.6

2.1.3IncoloyA-286线膨胀系数IncoloyA-286线膨胀系数见表2-2;优质IncoloyA-286线膨胀系数见表2-3

2-2[1] 

θ/℃

20~100

20~200

20~300

20~400

20~500

20~600

20~700

20~800

20~900

α/10-6C-1

15.37

16.09

16.31

16.84

17.58

18.06

18.74

19.62

20.45

2-3[2] 

θ/℃

20~100

20~200

20~300

20~400

20~500

20~600

20~700

20~800

20~850

α/10-6C-1

15.7

16.0

16.5

16.8

17.3

17.5

17.9

19.1

19.7

2.2IncoloyA-286密度IncoloyA-286:ρ=7.93g/cm3[1];优质IncoloyA-286:ρ=7.99g/cm3[2]。

2.3IncoloyA-286电性能电阻率见表2-4

2.4IncoloyA-286磁性能

2.5IncoloyA-286化学性能

2.5.1IncoloyA-286性能合金在空气介质中试验100~300h后的氧化速率见表2-5。

2-4[1] 

θ/℃

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

ρ/(10-6Ω?m)

0.914

0.985

1.018

1.074

1.119

1.135

1.165

1.192

1.213

1.225

2-5[1] 

θ/℃

氧化速率/(g/(m2?h))

100h

200h

300h

650

0.00417

0.00276

0.00234

750

0.03250

0.07216

0.08322

850

0.00630

0.12386

0.09672

三、IncoloyA-286力学性能 

技术标准规定的性能IncoloyA-28金见表3-1;优质IncoloyA-28金见表3-2

3-1 

品种

室温性能

θ/℃

拉伸性能

持久性能

σb/MPa

σP0.2/MPa

δ5/%

φ/%

aKU/(kJ/m2)

HBS

σb/MPa

δ5/%

φ/%

σ/MPa

t/h

δ5/%

不小于

不小于

轧棒

锻棒

930

-

20

40

-

255~321

550

785

16

28

588

100

-

650

735

15

20

392

100

-

冷拉棒①

900

590

15

20

-

248~341

650

-

-

-

451

(392)

23

(100)

5

(3)

热轧板②

885

-

20

-

-

-

650

735

15

-

-

-

-

550

785

16

-

-

-

-

冷轧板②

885

-

20

-

-

-

650

735

15

-

392

100

实测

550

785

16

-

588

100

实测

圆饼

930

620

20

40

290

255~321

650

735

15

20

392

100

-

环坯

930

620

20

30

290

255~321

650

735

15

-

392

100

-

冷镦

用丝①

900(930)③

590

-

15

(18)

20

(40)

-

-

248~341

(HV260~360)

650

-

-

 

451

(392)

23

(100)

5

-

①冷拉棒和冷镦用丝材,固溶状态硬度不大于HBS202(HV194)。

②板材的高温拉伸和持久试验只作一个温度,如合同中未注明时按650℃进行试验。

③如需方要求,可按括号内指标进行检验。

四、IncoloyA-286组织结构 

4.1相变温度

4.2时间-温度-组织转变曲线IncoloyA-28金中η-Ni3Ti相的析出动力学曲线见图4-1。

4.3合金组织结构IncoloyA-28金在标准热处理状态下,在γ基体上有球状均匀弥散分布的Ni3(Ti,Al)型γ′相以及TiN,TiC,晶界有微量M3B2,晶界附近可能有少量η相和L相。合金硅、含量较高时,会有G相、Y相在晶界析出。时效或使用后是否有σ相析出,与合金成分有关。近年来采用相分析

计算方法提出了如下简化公式:

ΔNv′=Ni-3Ti-3.5Al-1.7Si-0.9Cr-4.7[1]

注:元素符号表示该元素在合金中的重量百分比。当ΔNV′>0

时,无σ相析出。

γ′相的溶解温度为830~850℃,开始析出温度在650℃左右,700~730℃析出多。标准热处理后γ′相数量约为合金重量的2%~3%,直径约10~20nm,其化学组成近似(Ni0.93Fe0.04Cr0.03)2.73(Ti0.83Al0.17)。550~650℃时效后,γ′相数量稍微增加,尺寸略微长大。当合金中ω(Al)>0.4%时,就有可能出现胞状γ′相。

TiC,TiN的数量约占合金重量的0.25%,基本上不参与合金热处理过程的组织转变。TiC在1180℃以上才开始溶解,TiN则更不易溶解。

η相形成的温度区间约在700~900℃之间,析出温度与合金Ti含量相关。

M3B2相在1040~1080℃固溶时已大量溶解,至1180~1210℃可*溶解,M3B2在650℃时效已有析出。

L相在950~990℃之间股溶蚀溶解,析出峰在850℃左右。G相在982℃以上开始溶解,至1120℃可*溶解,析出峰在850℃左右。σ相析出温度在650~900℃之间,析出峰在750~850℃左右。G、σ和η相的出现对合金性能起损害作用。

五、IncoloyA-286工艺性能与要求 

5.1成型性能

5.1.1IncoloyA-28金的工艺塑性图见图5-1,再结晶图见图5-2。

5.1.2合金锻造开坯加热温度1080~1140℃,终锻温度高于900℃。水压机开坯时加热温度1110℃,停压温度高于950℃;模锻开压温度为1100℃,停压温度高于930℃。环件轧制加热温度1130~1150℃,终轧温度高于900℃。棒材及型材轧制温度1080~1140℃,终轧温度高于900℃。

5.2焊接性能合金具有满意的焊接性能,可用氩弧焊、点焊、缝焊紧进行焊接。合金于固溶状态进行焊接,焊后进行时效处理。

5.2.1手工和自动钨对接氩弧焊规范见表5-1。推荐采用HGH113焊丝和较小的焊接能量输入。

5.2.2自动钨脉冲氩弧焊对焊规范见表5-2。

5.2.3缝焊规范见表5-3。

5.2.4焊后进行时效处理的氩弧焊对接接头的强度系数大于90%。

5-1[8] 

焊接方法

厚度/mm

焊丝

电流/A

电压/V

焊接速度/(m/min)

送丝速度/(m/min)

氩气流量/(L/min)

背面气体流量/(L/min)

钨直接/mm

焊嘴直径/mm

牌号

直径/mm

手工氩弧焊

1.5+1.5

HIncoloyA-286

1.6

70~90

8~10

-

-

6~8

-

1.6

8

2.0+2.0

90~100

自动氩弧焊

1.5+1.5

HIncoloyA-286

HGH1140

HGH113

1.6

95~100

7~8

0.25~0.32

0.32

5~8

2~3

3.0

18

2.0+2.0

130

5-2[8] 

厚度/mm

焊丝

电压/V

脉冲电流/A

维弧电流/A

脉冲幅比

脉冲宽比

脉冲频率/Hz

焊接速度/(m/min)

送丝速度/(m/min)

牌号

直径/mm

0.8

不加丝

-

8.5

50

13

4

3

5

0.3

-

0.8

HSG-1

1.0

8.5~9.0

60

15

4

2

5

0.27

0.165

1.5

HSG-1

1.0

8.5~9.0

100

28

3.5

2

3

0.23

0.2

2.0

HSG-1

1.0

9~10

130

26

5

2

3

0.2

0.25

5-3[8] 

厚度/mm

滚盘宽/mm

电源/A

焊接时间/s

休止时间/s

焊接速度/(m/min)

电压力/N

1.5+1.5

5.5

6.0

8300~9500

0.16~0.18

0.16~0.18

0.36

7650~8335

2.0+2.0

10000~12000

0.18~0.22

0.24~0.28

0.36

8335~9805

5.3零件热处理工艺固溶温度980~1000℃,根据零件截面厚度温度保温不同时间后进行空冷、油冷或水冷后,再在700~720℃时效12~16h后空冷。优质IncoloyA-28金制零件的热处理工艺为:固溶900℃?10℃,1~2h,油冷+时效750℃?10℃,16h,空冷。

5.4表面处理工艺在高温下工作的零件可采用W-2珐琅涂层涂层进行有效的保护。


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