|
第三节 铸造高温合金
一、俄罗斯OCT标准真空熔炼的铸造高温合金的化学成分与力学性能
OCT标准真空熔炼的铸造高温合金棒坯的牌号与化学成分[OCT 190126-1985],见表5-4-9和表5-4-10。
表5-4-9 真空熔炼的铸造高温合金棒坯的牌号与化学成分(质量分数)(%)
| 牌号 |
C |
Cr |
Ni |
Co |
Mo |
W |
Al |
Ti |
Nb |
Fe |
| жC3-Bи |
0.11-
0.16 |
14.0-
18.0 |
余量 |
- |
3.0-
4.5 |
4.5-
6.5 |
1.6-
2.2 |
1.6-
2.3 |
- |
≤8.0 |
| жC3цK-Bи |
0.06-
0.11 |
11.0-
12.5 |
余量 |
8.0-
10.0 |
3.8-
4.5 |
3.8-
4.5 |
4.0-
4.8 |
2.5-
3.2 |
- |
≤2.0 |
| жC6K-Bи |
0.13-
0.20 |
9.5-
12.0 |
余量 |
4.0-
5.5 |
3.5-
4.5 |
4.5-
5.5 |
5.0-
6.0 |
2.5-
3.2 |
- |
≤2.0 |
| жC16K-Bи |
0.08-
0.14 |
4.6-
5.2 |
余量 |
6.0-
8.0 |
-
|
15.3-
16.5 |
5.6-
6.2 |
0.7-
1.2 |
1.6-
2.1 |
≤2.0 |
| жC6y-Bи |
0.13-
0.20 |
8.00-
9.50 |
余量 |
9.0-
10.5 |
1.2-
2.4 |
9.5-
11.0 |
5.1-
6.0 |
2.0-
2.9 |
0.8-
1.2 |
≤1.0 |
| жC30-Bи |
0.11-
0.22 |
5.00-
9.00 |
余量 |
7.5-
9.5 |
0.4-
1.0 |
11.0-
12.6 |
4.8-
5.8 |
1.4-
2.3 |
0.4-
1.4 |
≤1.0 |
| Bжл1-Bи |
0.10-
0.17 |
15.0-
17.0 |
余量 |
- |
3.5-
5.0 |
2.0-
2.5 |
2.0-
2.8 |
2.0-
3.0 |
- |
6.0-
7.5 |
| Bжл2-Bи |
0.11-
0.17 |
12.0-
15.0 |
余量 |
- |
12.0-
15.0 |
8.0-
10.0 |
1.5-
3.0 |
2.0-
3.2 |
- |
- |
| Bжл12y-Bи |
0.14-
0.20 |
8.5-
10.5 |
余量 |
12.0-
15.0 |
2.7-
3.4 |
1.0-
1.8 |
5.0-
5.7 |
4.2-
4.7 |
0.5-
1.0 |
≤2.0 |
| Bжл12э-Bи |
0.12-
0.20 |
8.5-
10.0 |
余量 |
8.0-
10.0 |
2.7-
3.4 |
1.0-
1.8 |
5.0-
5.7 |
4.2-
4.7 |
0.5-
1.0 |
≤2.0 |
| Bжл14B-Bи |
0.03-
0.08 |
18.0-
20.0 |
余量 |
- |
4.0-
5.0 |
- |
1.2-
1.5 |
2.5-
2.9 |
1.8-
2.8 |
8.0-
10.0 |
| Bжл18-Bи |
0.10-
0.15 |
17.0-
18.0 |
余量 |
4.0-
6.0 |
4.5-
6.0 |
2.5-
4.0 |
3.4-
4.0 |
2.2-
3.0 |
1.2-
1.8 |
≤1.0 |
| Bж4л-Bи |
0.03-
0.10 |
32.0-
35.0 |
余量 |
- |
2.3-
3.5 |
4.3-
5.5 |
0.7-
1.3 |
0.7-
1.3 |
0.7-
1.3 |
≤0.5 |
| BC9л-Bи |
0.02-
0.10 |
30.0-
35.0 |
余量 |
0.2-
0.8 |
2.9-
3.5 |
4.7-
5.5 |
1.0-
1.6 |
0.7-
1.3 |
0.7-
1.3 |
≤6.0 |
表5-4-10 真空熔炼的铸造高温合金棒坯的其他化学成分(质量分数)(%)
| 牌号 |
Si |
Mn |
P |
S |
B |
Ce |
Zr |
Y |
Pb |
Bi |
| 不大于 |
| жC3-Bи |
0.6 |
0.6 |
0.015 |
0.009 |
0.005-
0.010 |
- |
- |
- |
- |
- |
| жC3цK-Bи |
0.4 |
0.4 |
0.015 |
0.010 |
0.020 |
0.02 |
- |
- |
- |
- |
| жC6K-Bи |
0.4 |
0.4 |
0.015 |
0.015 |
0.020 |
0.025 |
0.04 |
- |
|
0.0005 |
| жC16K-Bи |
0.2 |
0.4 |
0.015 |
0.015 |
0.020 |
0.02 |
0.02 |
- |
|
0.0005 |
| жC6y-Bи |
0.4 |
0.4 |
0.015 |
0.010 |
0.035 |
0.02 |
0.04 |
0.01 |
0.001 |
0.0005 |
| жC30-Bи |
0.4 |
0.4 |
0.015 |
0.010 |
0.020 |
0.015 |
0.02 |
0.03 |
- |
- |
| Bжл1-Bи |
1.2-
2.0 |
0.4 |
0.020 |
0.020 |
0.09-
0.13 |
- |
- |
- |
- |
- |
| Bжл2-Bи |
1.0-
2.0 |
- |
- |
0.020 |
0.015 |
- |
- |
- |
- |
2.0-
3.5 |
| Bжл12y-Bи |
0.4 |
0.4 |
0.015 |
0.015 |
0.015 |
0.02 |
0.02 |
- |
0.001 |
0.0005 |
| Bжл12э-Bи |
0.4 |
0.4 |
0.015 |
0.015 |
0.015 |
0.015 |
0.02 |
- |
0.001 |
0.0005 |
| Bжл14B-Bи |
0.4 |
0.4 |
0.015 |
0.015 |
0.005 |
0.025 |
- |
- |
- |
- |
| Bжл18-Bи |
0.4 |
0.4 |
0.015 |
0.015 |
0.06 |
0.02 |
0.02 |
- |
0.001 |
0.0005 |
| Bж4л-Bи |
0.3 |
- |
- |
0.010 |
0.008 |
0.03 |
- |
0.04 |
- |
- |
| BC9л-Bи |
0.4 |
0.5 |
0.015 |
0.010 |
0.005 |
- |
- |
0.04 |
- |
- |
注:1.B、Ce、Zr、La、Y及Ca按计算量加入,不分析。
2.ЖC6K-BИ、ЖC6Y-BИ、BЖЛ2y-BИ、ЖC16-BИ、和ЖC6H-BИ、合金中B的允许偏差为+0.005%。这里提及的ЖC6H-BИ合金系供定向结晶方法生产铸造叶片用的ЖC6Y-BИ合金。
3.ЖC3ЛK-BИ合金中的Co的含量允许至11%。
4.ЖC16-BИ和ЖC30-BИ合金中Hf(钻)和Zr允许测定其总量。
5.ЖC3-BИ合金中允许含Co不大于1.0%、Ce不大于0.02%和Zr不大于0.05%。BЖЛ-BИ合金中允许含有Co不大于0.5%和Ce不大于0.01%。BЖЛ2-BИ合金中允许含有Co不大于2%。
6.ЖC6K-BИ合金中Co的允许偏差为+10%。
7.BЖЛ4-BИ合金中的成分偏差:C为0.01%、Al为+0.2%和Ti为+0.1%。
8.ЖC30-BИ合金中允许存在伴生的稀土金属Nd(钕)、Gd(轧)、和Pr(锗)等,其含量不大于0.015%,不分析。
ЖC30-BИ合金中C的允许偏差为-0.03%,并允许V的含量小于0.05%。V按计算量加入,不分析。
9.BЖЛ18合金中Cr的允许偏差为-0.5%。
10.ЖC6K-BИ、ЖC6Y-BИ和BЖЛ2y-BИ合金中允许存在非配料的元素:ЖNC6K-BИ合金中V、Nb和Hf的总量不大于0.2%,其中V不大于0.1%;ЖC6Y-BИ合金中的V和Hf的总含量不大于0.2%,其中V不大于0.1%;BЖЛ2y-BИ合金中的Hf不大于0.2%。BЖЛ14H-BИ合金中允许存在非配料的元素:Co和W各不大于0.3%,V不大于0.1%。
11。注1-注10中的元素含量均为质量分数。
2.OCT 标准真空熔炼的铸造高温合金的力学性能,见表5-4-11
表5-4-11 真空熔炼的铸造高温合金的力学性能
| 合金牌号 |
热处理制度 |
室温力学性能,不小于 |
高温持久性能 |
| /MPa |
δ5
% |
φ
% |
aK
/J/cm
的平方
|
试验
温度
/℃ |
应力
/MPa |
时间
t≥
/h |
| жC3-Bи |
(1150±10)℃,7h,空冷 |
- |
- |
- |
- |
800 |
250 |
40 |
| жC3цK-Bи |
(121±15)℃,3-4h,空冷 |
930 |
7 |
- |
29 |
850 |
340 |
50 |
| жC6K-Bи |
(121±15)℃,4h,空冷 |
- |
- |
- |
- |
975 |
200 |
50 |
| жC16K-Bи |
(121±15)℃,4h,空冷 |
830 |
3 |
- |
- |
975 |
220 |
40 |
| жC6y-Bи |
不经热处理 |
820 |
4 |
4 |
- |
975 |
240 |
40 |
| жC30-Bи |
不经热处理 |
830 |
3 |
- |
- |
975 |
240 |
40 |
| Bжл1-Bи |
不经热处理 |
670 |
- |
- |
HBS
300-360 |
- |
- |
- |
| Bжл2-Bи |
不经热处理
(121±10)℃,4h,空冷 |
830 |
5 |
7 |
- |
975 |
200 |
40 |
| Bжл12y-Bи |
不经热处理
(121±10)℃,4h,空冷 |
830 |
5 |
7 |
- |
975 |
200 |
40 |
| Bжл12э-Bи |
不经热处理
(121±10)℃,4h,空冷 |
830 |
5 |
7 |
- |
975 |
200 |
40 |
| Bжл14B-Bи |
(1120±10)℃,3h,空冷;
(700±10)℃,时效16h,空冷 |
830 |
9 |
10 |
39 |
600 |
590 |
100 |
| BC9л-Bи |
淬火;(1090±10)℃,3h,空冷
时效;(950±10)℃,2h,空冷
|
780 |
5 |
- |
- |
800 |
180 |
100 |
| Bжл18-Bи |
(1180±10)℃,3.5h,空冷;
(950±10)℃,时效3.5-4h,空冷
|
880 |
2 |
2 |
- |
900 |
240 |
40 |
| Bж4л-Bи |
淬火;(1180±15)℃,4h,水冷
时效;(900±10)℃,16h,空冷
|
780 |
4 |
- |
20 |
800 |
206 |
40 |
二、俄罗斯Ty标准高温抗氧化铸造合金棒材的化学成分(表5-4-12)
表5-4-12 高温抗氧化铸造合金棒材的化学成分(质量分数)(%)
| 合金牌号 |
Ni |
Co |
Cr |
Al |
Y |
C |
Fe |
Si |
Cu |
O,N,H
总量 |
| 不大于 |
|
CДп-1
CДп-2
CДп-3
CДп-4
CДп-5 |
余
余
-
余
余
|
18-22
-
余
6-8
- |
18-22
18-22
18-22
18-22
18-22 |
11-13
11-13.5
11-13
11-13
6-8 |
0.2-0.6
0.2-0.6
0.2-0.6
0.2-0.6
0.2-0.6 |
0.05
0.05
0.05
0.05
0.05 |
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3 |
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2 |
0.05
0.05
0.05
0.05
0.05 |
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02 |
注:成品化学成品(质量分数)允许偏差:对所金Y为±0.03%,对Дп-4合金Co偏差为0.5%。
三、俄罗斯Ty标准高温合金异形铸件的化学成分与力学性能
1.标准高温合金异形铸件的牌号和化学成分,见表5-4-13
表5-4-13 Ty高温合金异形铸件的牌号和化学成分(质量分数)(%)
| 合金牌号 |
C |
Cr |
Al |
Mo |
Ti |
Co |
W |
Ni |
Nb |
Fe |
| жC3 |
0.11-
0.16 |
14.0-
18.0 |
1.6-
2.2 |
3.0-
4.5 |
1.6-
2.3 |
- |
4.5-
6.5 |
余量 |
- |
≤8.0 |
| жC3лK |
0.07-
0.12 |
11.0-
14.0 |
4.0-
4.8 |
3.5-
5.0 |
2.5-
3.2 |
5.0-
10.0 |
3.5-
5.0 |
余量 |
- |
≤2.0 |
| жC6K |
0.13-
0.20 |
9.5-
12.0 |
5.0-
6.0 |
3.5-
4.8 |
2.5-
3.2 |
4.0-
5.0 |
4.5-
5.5 |
余量 |
- |
≤2.0 |
| Bжл18 |
0.10-
0.20 |
14.8-
17.0 |
2.5-
3.5 |
4.5-
6.0 |
1.8-
2.5 |
- |
- |
余量 |
- |
8.0-
12.0 |
| Bжл12y |
0.14-
0.20 |
8.5-
10.5 |
5.0-
5.7 |
2.7-
3.4 |
4.2-
4.7 |
12.0-
15.0 |
1.0-
1.8 |
余量 |
0.5-
1.0 |
≤2.0 |
| Bжл12yэ |
0.12-
0.20 |
8.5-
10.5 |
5.0-
5.7 |
2.7-
3.4 |
4.2-
4.7 |
8.0-
10.0 |
1.0-
1.8 |
余量 |
0.5-
1.0 |
≤2.0 |
| Bжл14 |
0.05-
0.08 |
18.0-
20.0 |
1.2-
1.5 |
4.5-
5.5 |
2.6-
2.9 |
- |
- |
余量 |
- |
8.0-
10.0 |
| Bжл14H |
0.04-
0.08 |
18.0-
20.0 |
1.2-
1.5 |
4.0-
5.0 |
2.6-
2.9 |
- |
- |
余量 |
1.8-
2.8 |
8.0-
10.0 |
| BX4л |
0.03-
0.10 |
32.0-
35.0 |
0.7-
1.3 |
2.3-
3.5 |
0.7-
1.3 |
- |
4.3-
5.5 |
余量 |
0.7-
1.3 |
≤0.5 |
| 25-20л |
≤0.18 |
22.0-
26.0 |
- |
- |
- |
- |
- |
17.0-
21.0 |
- |
- |
| 22-11-2.5 |
0.10-
0.25 |
20.0-
23.0 |
- |
- |
≤0.2 |
- |
2.4-
3.0 |
10.5-
12.5 |
- |
- |
| BX9л |
0.02-
0.1 |
30.0-
35.0 |
1.0-
1.6 |
2.9-
3.5 |
0.7-
1.3 |
0.2-
0.8 |
4.7-
5.3 |
余量 |
0.7-
5.3 |
≤6.0 |
续表
| 合金牌号 |
B |
Ce |
V |
Mo |
Si |
S |
P |
其他元素 |
| 不大于 |
| жC3 |
0.2 |
- |
0.3 |
- |
0.6 |
0.6 |
0.009 |
0.015 |
| жC3лK |
0.01-
0.02 |
0.01-
0.02 |
- |
- |
0.4 |
0.4 |
0.010 |
0.015 |
| жC6K |
0.2 |
0.015 |
- |
- |
0.4 |
0.4 |
0.015 |
0.015 |
| Bжл18 |
0.06 |
0.01 |
- |
- |
0.6 |
0.7 |
0.015 |
0.020 |
| Bжл12y |
0.015 |
0.02 |
0.5-
1.0 |
0.02 |
0.4 |
0.4 |
0.015 |
0.015 |
| Bжл12yэ |
0.015 |
0.015 |
0.5-
1.0 |
0.02 |
0.4 |
0.4 |
0.015 |
0.015 |
| Bжл14 |
0.005 |
0.02 |
- |
- |
0.4 |
0.4 |
0.010 |
0.010 |
| Bжл14H |
0.005 |
0.025 |
- |
- |
0.6 |
0.6 |
0.010 |
0.010 |
| BX4л |
0.008 |
0.03 |
- |
- |
0.5 |
0.3 |
0.010 |
0.015 |
| 25-20л |
- |
- |
- |
- |
0.7-
1.5 |
0.8-
2.0 |
0.025 |
0.025 |
| 22-11-2.5 |
- |
- |
- |
- |
0.6-
1.2 |
0.6-
1.5 |
0.025 |
0.025 |
| BX9л |
0.005 |
0.03 |
- |
- |
0.5 |
0.4 |
0.010 |
0.015 |
注:1.B、Ce、Zr、La、Y及Ca按计算量加入,不分析。
2.在Ж3ПK和ЖC6K合金中允许Co的偏差为+1.0%。
3.熔炼BX4П合金用牌号为“ЭPX”的Cr。
2.Yy标准高温合金异形铸件的力学性能,见表5-4-14。
表5-4-14 高温合金异形铸件的力学性能
| 合金牌号 |
热处理制度 |
短时试验,不小于 |
持久性能 |
| /MPa |
δ5
(%) |
φ
(%) |
aK(/J/cm
的平方) |
试验
温度
/℃ |
应力
/MPa |
时间
t≥
/h |
| жC3 |
淬火(1150±10)℃,7h,空冷 |
740 |
8.0 |
- |
19.6 |
800 |
250 |
40 |
| жC3цK |
淬火(1210±15)℃,4h,空冷 |
930 |
8.0 |
- |
29.4 |
850 |
340 |
50 |
| жC6K |
淬火(1210±15)℃,4h,空冷 |
880 |
3.0 |
- |
9.8 |
975 |
200 |
40 |
| Bжл18 |
第一淬火(1150±10)℃,4h,空冷
第二淬火(1180±10)℃,4h,空冷 |
830 |
4.0 |
- |
9.8 |
800
800 |
330
310 |
50
100 |
| Bжл12Y |
不经热处理或按以下制度热处理:
(1210±10)℃,4h,空冷 |
690 |
5.0 |
- |
19.6 |
975 |
200 |
40 |
| Bжл12э |
不经热处理或按以下制度热处理:
(1210±10)℃,4h,空冷 |
830 |
5.0 |
7.0 |
- |
975 |
200 |
40 |
| Bжл14 |
淬火:(1210±20)℃,4h,空冷
时效:(700±10)℃,16h,空冷 |
780
590 |
10.0
8.0 |
-
- |
39.2
|
600 |
590 |
100 |
| Bжл14H |
淬火:(1210±20)℃,4h,空冷
时效:(700±10)℃,16h,空冷 |
830 |
10.0 |
- |
39.2 |
800
600 |
290
590 |
100
100 |
| Bж4л |
淬火:(1180±10)℃,4h,空冷
时效:900℃,16h,空冷 |
780
540 |
4.0
18.0 |
-
- |
19.6 |
800 |
180 |
100 |
| 25-20л |
淬火:1050±1100℃,空冷;
|
490 |
30.0 |
23.0 |
- |
- |
- |
- |
| 22-11-2.5 |
淬火:1050±1100℃,空冷;
|
490 |
14.0 |
12.0 |
- |
- |
- |
- |
| BX9л |
淬火:(1160±10)℃,3h,空冷
时效:(950±10)℃,2h,空冷 |
780 |
5.0 |
- |
- |
800 |
180 |
100 |
|
注:布氏硬度(压痕直径)5.0-4.3mm。 |
注:布氏硬度(压痕直径)5.0-4.3mm。
(4)俄罗斯Ty标准“HB”铸造合金棒材的化学成分(表5-4-15)
表5-4-15 “HB”铸造合金棒材的化学成分(质量分数)(%)
| 合金牌号 |
Ni |
W① |
残余元素, 不大于 |
| Fe |
Si |
S |
P |
|
HB-1
HB-2
HB-3
HB-4 |
余量
余量
余量
余量 |
15-18
20-24
26-30
32-36 |
1.0
1.0
1.0
1.0 |
0.4
0.4
0.4
0.4 |
0.015
0.015
0.015
0.015 |
0.015
0.015
0.015
0.015 |
① W允许偏差为w (W) ±1.0%. |