GH80A
材料牌號：GH80A高溫合金
英國牌號：Nimonic80A
一、GH80A高溫合金概述：
GH80A是以鎳-鉻為基體，添加鋁、鈦形成γ′相彌散強化的高溫合金，除鋁含量略高外，其他與GH4033相近，使用溫度700～800℃，在650～850℃具有良好的抗蠕變性能和抗氧化性能。該合金冷、熱加工性能良好，主要供應(yīng)熱軋棒材、冷拉棒材、熱軋板材、冷軋板材、帶材以及環(huán)形件等，用于制造發(fā)動機轉(zhuǎn)子葉片、導(dǎo)向葉片支座、螺栓、葉片鎖板等零件。
1、GH80A材料牌號：GH80A。
2、GH80A相近牌號：Nimonic80A(英國)。
3、GH80A材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：
4、GH80A化學(xué)成分：見表1-1。
表1-1                                                        % 

注：B按計算量加入，允許加入微量的Ce、Zr、Mg元素。
5、GH80A熱處理制度：葉片用棒材為：1080℃±10℃,8h,空冷＋700℃±5℃,16h,空冷。熱軋、鍛制及冷拉棒材：按表1-2的規(guī)定進行。軋制環(huán)件：(1050～1080℃)±10℃，不大于2h，水冷＋750℃±5℃(或+700℃±5℃),4h(或16h),空冷。熱軋板材、冷軋薄板和帶材為：供應(yīng)狀態(tài)＋750℃±10℃，4h，空冷。
表1-2 

表1-3

表1-4

6、GH80A品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)：供應(yīng)直徑d20～55mm的葉片用熱軋棒材、直徑不大于300mm的熱軋或鍛制棒材。冷拉棒材供應(yīng)直徑8～45mm圓棒及內(nèi)切圓直徑d8～36mm的六角形棒材。供應(yīng)外徑1000mm、內(nèi)徑900mm、高度130mm的軋制形件。供應(yīng)厚度不大于9.5mm的熱軋板材、厚度不大于4.0mm的冷軋薄板材，厚度不大于0.8mm的冷軋帶材。葉片用熱軋棒材不經(jīng)熱處理供應(yīng)，其表面應(yīng)全部磨光或車光。機加工用熱軋棒材經(jīng)固溶處理并除氧化皮狀態(tài)供應(yīng)。鐓鍛用冷拉棒材以冷拉并磨光狀態(tài)供應(yīng)，機加工用冷拉棒材以冷拉經(jīng)固溶處理并除氧化皮狀態(tài)供應(yīng)，熱加工用棒材以制造狀態(tài)并除氧化皮供應(yīng)（對鍛造廠用棒材應(yīng)車光后供應(yīng)，其表面粗糙度應(yīng)不小于3.2μm）。軋制環(huán)形件以固溶處理和粗加工狀態(tài)供應(yīng)。熱軋板材、冷軋板材和帶材經(jīng)軟化處理、堿酸洗、切邊和平整或矯直后供應(yīng)。
7、GH80A熔煉與鑄造工藝：葉片用棒材和板材采用真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔工藝。軋制環(huán)形件與熱軋、鍛制及冷拉棒材采用感應(yīng)熔煉加電渣重熔，或真空感應(yīng)熔煉加真空電弧重熔，或真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔工藝。
8、GH80A應(yīng)用概況與特殊要求：該合金主要用作發(fā)動機轉(zhuǎn)子葉片、導(dǎo)向葉片支座、扇形件安裝環(huán)、螺栓、葉片鎖板等零件。
二、GH80A物理及化學(xué)性能：    
1、GH80A熱性能：                                        
(1)、GH80A熔化溫度范圍：熔點1405℃[1]。
(2)、GH80A熱導(dǎo)率：見表2-1。
表2-1[1]

(3)、GH80A線膨脹系數(shù)：見表2-2。
2、GH80A密度：ρ=8.15g/cm3[2]。
表2-2[2]

3、GH80A電性能：室溫ρ=1.23×10-6Ω.m[1]。 
4、GH80A磁性能：無磁性。
5、GH80A化學(xué)性能：GH80A抗氧化性能： 在空氣介質(zhì)中試驗100h的氧化速率見表2-3。
表2-3[3]

三、GH80A力學(xué)性能：GH80A渦輪葉片用棒材規(guī)定性能見表3-1。
表3-1

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)	試樣串聯(lián)對數(shù)	持久性能
		θ/℃	σ/MPa	斷裂時間/h
				單個值	平均值	范圍值(Rmax)=(F)·()
WS9-7009-1996	3	750	340	≥23	≥32	≤0.6×實際平均值

四、GH80A組織結(jié)構(gòu)：
1、GH80A相變溫度：                                       
2、GH80A時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線：
3、GH80A合金組織結(jié)構(gòu)： 葉片毛坯按不同熱處理規(guī)范處理的組織特征：1080℃±10℃,8h,空冷處理：在1080℃時基體中的γ′相和一些M7C3及M23C6型晶界碳化物溶入固溶體。在冷卻過程中晶界形成M7C3和M23C6型富鉻碳化物。M7C3大約在1000℃以上沉淀出來，并在較低溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)镸23C6。M23C6在750～1000℃析出，也能獨立成核，生成晶界碳化物。所以在1080℃±10℃,8h,空冷處理后，晶界上呈現(xiàn)出不連續(xù)狀態(tài)的M7C3和M23C6，晶內(nèi)有γ′相和MC。
1080℃±10℃,8h,空冷＋700℃±5℃,16h,空冷處理：合金在固溶組織的基礎(chǔ)上經(jīng)700℃±5℃,16h時效，晶界上的M7C3繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)镸23C6，所以在晶界上沉淀出叫連續(xù)的M23C6，晶內(nèi)的γ′相也長大成球形質(zhì)點[4]。
五、GH80A工藝性能與要求：
1、GH80A成形性能：
(1)、GH80A鍛造：合金具有良好的鍛造性能。鋼錠加熱溫度1120～1150℃，開鍛溫度不低于1000℃。停鍛溫度不低于950℃[2]。
(2)、GH80A熱軋板：軋制加熱溫度1120～1150℃，停軋溫度不低于930℃[2]。
(3)、GH80A渦輪葉片的鍛造：渦輪葉片用毛坯應(yīng)按規(guī)定的工序要求噴涂防護潤滑劑，待烘干后方可入爐加熱。零件毛坯在電爐中加熱，裝爐溫度800℃±20℃，保溫60min，加熱溫度1090℃±10℃，保溫35min，開鍛溫度1090℃，停鍛溫度950℃，在臥鍛機上頂鍛，鍛前用二硫化鉬潤滑模膛。零件毛坯鍛造中間工序應(yīng)進行固溶處理，加熱溫度1130℃±10℃，保溫60min，空冷。吹砂后，再按規(guī)定的工序要求噴涂防護潤滑劑，烘干后入爐加熱。零件毛坯再按上述規(guī)定進行裝爐、加熱、保溫，并在曲柄壓力機上進行終鍛，鍛前用二硫化鉬潤滑模膛。
2、GH80A焊接性能：合金可以進行自動對接氬弧焊和縫焊。
(1)、GH80A不加焊絲的自動鎢極氬弧焊（對接）規(guī)范：見表5-1。
表5-1[2]

注：焊前用砂布打磨試樣并用丙酮清洗，厚度不大于1.2mm板材不加充焊絲，一次焊接成形。
(2)、GH80A焊縫規(guī)范：見表5-2。
表5-2[2]

(3)、GH80A焊接接頭的力學(xué)性能：見表5-3。
表5-3[2]

注：本表數(shù)據(jù)時兩批板材，每批2個試樣的拉伸試驗數(shù)據(jù)處理結(jié)果。
3、GH80A零件熱處理工藝：零件的熱處理工藝按相應(yīng)的材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的熱處理制度進行。對于板材、帶材的沖壓成形件，在每成形一次后需進行中間真空退火，1060℃±10℃,10min,氬氣風(fēng)扇冷卻，零件的*終熱處理是在真空爐中進行時效處理，750℃±10℃,4h,氬氣風(fēng)扇冷卻。對于葉片在固溶后（時效前）制造過程中產(chǎn)生的局部加工硬化應(yīng)按規(guī)定的要求進行氬氣或氫氣保護表面退火，退火溫度1070～1090℃。
4、GH80A表面處理工藝：
5、GH80A切削加工與磨削性能：GH80A具有良好的機加工性能，完全熱處理狀態(tài)具有好的機加工性能。
6、GH80A品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)：
1、品種分類：GH80A無縫管、GH80A鋼板、GH80A圓鋼、GH80A鍛件、GH80A法蘭、GH80A圓環(huán)、GH80A焊管、GH80A鋼帶、GH80A絲材及配套焊材。
2、交貨狀態(tài)：無縫管：固溶+酸白，長度可定尺；板材：固溶、酸洗、切邊；焊管：固溶酸白+RT%探傷，鍛件：退火+車光；棒材以鍛軋狀態(tài)、表面磨光或車光；帶材經(jīng)冷軋、固溶軟態(tài)、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(tài)交貨。