Incoloy A-286
一、概述?IncoloyA-286是Fe-25Ni-15Cr基高溫合金，加入鉬、鈦、鋁、釩及微量硼綜合強(qiáng)化。在650℃以下具有高的屈服強(qiáng)度和持久、蠕變強(qiáng)度，并且具有較好的加工塑性和滿意的焊接性能。適合制造在650℃以下長(zhǎng)期工作的航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫承力部件，如渦輪盤(pán)、壓力機(jī)盤(pán)、轉(zhuǎn)子葉片和緊固件等。該合金可以生產(chǎn)各種形狀的變形產(chǎn)品，如盤(pán)件、鍛件、板、棒、絲和環(huán)形件等。優(yōu)質(zhì)IncoloyA-286合金，是在
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產(chǎn)品描述
一、概述
Incoloy A-286是Fe-25Ni-15Cr基高溫合金，加入鉬、鈦、鋁、釩及微量硼綜合強(qiáng)化。在650℃以下具有高的屈服強(qiáng)度和持久、蠕變強(qiáng)度，并且具有較好的加工塑性和滿意的焊接性能。適合制造在650℃以下長(zhǎng)期工作的航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫承力部件，如渦輪盤(pán)、壓力機(jī)盤(pán)、轉(zhuǎn)子葉片和緊固件等。該合金可以生產(chǎn)各種形狀的變形產(chǎn)品，如盤(pán)件、鍛件、板、棒、絲和環(huán)形件等。優(yōu)質(zhì)Incoloy A-286合金，是在Incoloy A-286合金基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，只要是提高合金純潔度，限制氣體含量，控制低熔點(diǎn)元素含量，并調(diào)整熱處理制度，從而使合金的熱強(qiáng)性和長(zhǎng)期使用性能提高。
1.1 Incoloy A-286 材料牌號(hào) GH2132
1.2 Incoloy A-286 相近牌號(hào) A286,UNSS66286(美國(guó)),ZbNCT25(法 國(guó)),P.Q.A286(美國(guó))
1.3 Incoloy A-286 材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
GJB 2611-1996 《航空用高溫合金冷拉棒材規(guī)范》
GJB 2612-1996 《焊接用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》
GJB 3020-1997 《航空用高溫合金環(huán)坯規(guī)范》
GJB 3065-1998 《航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規(guī)范》
GJB 3167-1998 《冷鐓用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》
GJB 3317-1998 《航空用高溫合金熱軋板規(guī)范》
GJB 3782-1999 《航空用高溫合金鍛制圓餅規(guī)范》
GB/T 14996-1994 《高溫合金冷軋薄板》
Q/3B4071-1993 《YZIncoloy A-286合金熱軋棒材》
Q/6S1032-1992 《高溫緊固件用YZIncoloy A-286合金棒材》
1.4 Incoloy A-286 化學(xué)成分 Incoloy A-286合金化學(xué)成分見(jiàn)表1-1，優(yōu)質(zhì)Incoloy A-286合金化學(xué)成分見(jiàn)表1-2。
1.5 Incoloy A-286 熱處理制度 材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Incoloy A-286熱處 理制度見(jiàn)表1-3；優(yōu)質(zhì)Incoloy A-286熱處理制度為900℃±10℃，1～2h,油冷＋750℃±10℃，16h，空冷。
1.6 Incoloy A-286 品種規(guī)格和供應(yīng)狀態(tài) 可以供應(yīng)各種規(guī)格的棒材、板材、絲材、盤(pán)件和環(huán)件。棒材、圓餅和環(huán)坯不經(jīng)熱處理交貨；熱軋板和冷軋板固溶和酸洗后交貨；冷拉棒材于固溶＋酸洗狀態(tài)交貨；冷鐓絲可于固溶＋酸洗盤(pán)狀、或固溶＋酸洗直條狀、或固溶直條狀磨光和冷拉等幾種狀態(tài)交貨；冷拉焊絲于冷拉狀態(tài)、或固溶＋酸洗、或半硬狀態(tài)交貨。
1.7 Incoloy A-286熔煉和鑄造工藝 Incoloy A-286合金可采用非真空感應(yīng)＋電渣，電弧爐＋電渣和電弧爐＋真空電弧以及真空感應(yīng)＋真空電弧等工藝熔煉。優(yōu)質(zhì)Incoloy A-286合金可采用真空感應(yīng)＋真空電弧工藝熔煉。
1.8 Incoloy A-286 應(yīng)用概況與特殊要求 在航空上主要用于在650℃以下工作的發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)盤(pán)、渦輪盤(pán)、承力環(huán)、機(jī)匣、軸類、緊固件和板材焊接承力件等。在國(guó)內(nèi)該合金已在航空上獲得較為廣泛的應(yīng)用。優(yōu)質(zhì)Incoloy A-286合金用作航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片及高溫緊固件等。
二、Incoloy A-286 物理及化學(xué)性能
2.1 Incoloy A-286 熱性能
2.1.1 Incoloy A-286 熔化溫度范圍 1364-1424℃[1]。
2.1.2 Incoloy A-286 熱導(dǎo)率 見(jiàn)表2-1。
2.1.3 Incoloy A-286線膨脹系數(shù) Incoloy A-286線膨脹系數(shù)見(jiàn)表2-2；優(yōu)質(zhì)Incoloy A-286線膨脹系數(shù)見(jiàn)表2-3
2.2 Incoloy A-286密度 Incoloy A-286:ρ=7.93g/cm3[1]；優(yōu)質(zhì)Incoloy A-286:ρ=7.99g/cm3[2]。
2.3 Incoloy A-286電性能 電阻率見(jiàn)表2-4
2.4 Incoloy A-286磁性能
2.5 Incoloy A-286化學(xué)性能
2.5.1 Incoloy A-286抗氧化性能 合金在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100～300h后的氧化速率見(jiàn)表 2-5。
三、Incoloy A-286力學(xué) 性能
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能 Incoloy A-286合金見(jiàn)表3-1；優(yōu)質(zhì)Incoloy A-286合金見(jiàn)表3-2
四、Incoloy A-286組織結(jié)構(gòu)
4.1 相變溫度
4.2 時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線 Incoloy A-286合金中η-Ni3Ti相的析出動(dòng)力學(xué)曲線見(jiàn)圖4-1。
4.3 合金組織結(jié)構(gòu) Incoloy A-286合金在標(biāo)準(zhǔn)熱處理狀態(tài)下，在γ基體上有球狀均勻彌散分布的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、硫含量較高時(shí)，會(huì)有G相、Y相在晶界析出。長(zhǎng)期時(shí)效或使用后是否有σ相析出，與合金成分有關(guān)。近年來(lái)采用相分析
計(jì)算方法提出了如下簡(jiǎn)化公式：
ΔNv′=Ni－3Ti－3.5Al－1.7Si－0.9Cr－4.7[1]
注：元素符號(hào)表示該元素在合金中的重量百分比。當(dāng)ΔNV′>0
時(shí)，無(wú)σ相析出。
γ′相的溶解溫度為830～850℃，開(kāi)始析出溫度在650℃左右，700～730℃析出最多。標(biāo)準(zhǔn)熱處理后γ′相數(shù)量約為合金重量的2%～3%，直徑約10～20nm，其化學(xué)組成近似(Ni0.93Fe0.04Cr0.03)2.73(Ti0.83Al0.17)。550～650℃長(zhǎng)期時(shí)效后，γ′相數(shù)量稍微增加，尺寸略微長(zhǎng)大。當(dāng)合金中ω(Al)>0.4%時(shí)，就有可能出現(xiàn)胞狀γ′相。
TiC,TiN的數(shù)量約占合金重量的0.25%，基本上不參與合金熱處理過(guò)程的組織轉(zhuǎn)變。TiC在1180℃以上才開(kāi)始溶解，TiN則更不易溶解。
η相形成的溫度區(qū)間約在700～900℃之間，析出溫度與合金Ti含量相關(guān)。
M3B2相在1040～1080℃固溶時(shí)已大量溶解，至1180～1210℃可完全溶解，M3B2在650℃時(shí)效已有析出。
L相在950～990℃之間股溶蝕溶解，析出峰在850℃左右。G相在982℃以上開(kāi)始溶解，至1120℃可完全溶解，析出峰在850℃左右。σ相析出溫度在650～900℃之間，析出峰在750～850℃左右。G、σ和η相的出現(xiàn)對(duì)合金性能起損害作用。
五、Incoloy A-286工藝性能與要求
5.1 成型性能
5.1.1 Incoloy A-286合金的工藝塑性圖見(jiàn)圖5-1，再結(jié)晶圖見(jiàn)圖5-2。
5.1.2 合金鍛造開(kāi)坯加熱溫度1080～1140℃，終鍛溫度高于900℃。水壓機(jī)開(kāi)坯時(shí)加熱溫度1110℃，停壓溫度高于950℃；模鍛開(kāi)壓溫度為1100℃，停壓溫度高于930℃。環(huán)件軋制加熱溫度1130～1150℃，終軋溫度高于900℃。棒材及型材軋制溫度1080～1140℃，終軋溫度高于900℃。
5.2 焊接性能 合金具有滿意的焊接性能，可用氬弧焊、點(diǎn)焊、縫焊緊進(jìn)行焊接。合金于固溶狀態(tài)進(jìn)行焊接，焊后進(jìn)行時(shí)效處理。
5.2.1 手工和自動(dòng)鎢極對(duì)接氬弧焊規(guī)范見(jiàn)表5-1。推薦采用HGH113焊絲和較小的焊接能量輸入。
5.2.2 自動(dòng)鎢極脈沖氬弧焊對(duì)焊規(guī)范見(jiàn)表5-2。
5.2.3 縫焊規(guī)范見(jiàn)表5-3。
5.2.4 焊后進(jìn)行時(shí)效處理的氬弧焊對(duì)接接頭的強(qiáng)度系數(shù)大于90%。
5.3 零件熱處理工藝 固溶溫度980～1000℃，根據(jù)零件截面厚度溫度保溫不同時(shí)間后進(jìn)行空冷、油冷或水冷后，再在700～720℃時(shí)效12～16h后空冷。優(yōu)質(zhì)Incoloy A-286合金制零件的熱處理工藝為：固溶900℃±10℃，1～2h，油冷＋時(shí)效750℃±10℃，16h，空冷。
5.4 表面處理工藝 在高溫下工作的零件可采用W-2琺瑯涂層涂層進(jìn)行有效的保護(hù)。
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