1 概述
GH4080A是以镍-铬为基体，添加铝、钛形成γ′相弥散强化的高温合金，除铝含量略高外，其他与GH4033相近，使用温度700～800℃，在650～850℃具有良好的抗蠕变性能和抗氧化性能。该合金冷、热加工性能良好，主要供应热轧棒材、冷拉棒材、热轧板材、冷轧板材、带材以及环形件等。
2 应用
合金主要用作发动机转子叶片、导向叶片支座、扇形件安装环、螺栓、环形件、结构件、叶片锁板等零件。
气轮机部件如涡轮叶片、环件、盘件等。
3 等同牌号
GH80A, UNS N07080, NIMONIC® 80A(SMC trademark), W.N.2.4952, 2.4631
4 化学成份(wt%)
wt% | Fe | Ni | Co | Cr | Ti | B | Cu |
≥ | 余量 | 18.00 | 1.80 | ||||
≤ | 1.50 | 2.00 | 21.00 | 2.70 | 0.008 | 0.20 |
wt% | C | Al | Mn | Si | P | S | |
≥ | 0.04 | 1.00 | |||||
≤ | 0.10 | 1.80 | 0.40 | 0.80 | 0.020 | 0.015 |
5 物理性能
密度：ρ=8.19 g/cm3
熔点：1320-1365℃
6 力学性能
涡轮叶片用棒材规定性能见下表
技术标准 | 试样串联对数 | 持久性能3 | ||||
θ/℃ | σ/MPa | 断裂时间/h | ||||
单个值 | 平均值 | 范围值(Rmax)=(F)·(） | ||||
WS9-7009-1996 | 3 | 750 | 340 | ≥23 | ≥32 | ≤0.6×实际平均值 |
7 工艺性能
■ 冷加工
GH4080A冷加工薄板(0.75/1.65mm(0.03-0.06英寸)厚，退火2-3分钟/1150℃(2102℉)/流化床淬火)的平均力学性能如下：
0.1%屈服强度 | 354MPa (51.3 ksi) |
0.2%屈服强度 | 374MPa (54.2 ksi) |
0.5%屈服强度 | 391MPa (56.7 ksi) |
抗拉强度 | 802MPa (116.3 ksi) |
延伸率50mm(2英寸) | 52.00% |
硬度 | 211 HV |
平均晶粒度 | ASTM 6.0 |
埃里克森氏杯突深度值 | 12.4 mm (0.48 inch) |
典型塑性各向异性R值 | 0.89* |
切变强度 | 553MPa (80.2 ksi) |
抗剪抗拉强度比 | 0.69 |
*在0.45和90°与最终轧制方向的试验中，塑性各向异性比R的平均值，使用该公式R = ¼ (R0° + 2R45° = R90°)
■ 热加工
GH4080A应在1050-1200°C(1920-2190°F)范围内进行热加工。
■ 机加工（切削、磨削等）
对于所有机加工作业，GH4080A都应该处于完全热处理状态。在这种情况下(250-350 HV)的高硬度要求使用严格的加工技术。
8 热处理
GH4080A推荐的热处理方法如下:
■ 叶片用棒材为：1080℃±10℃,8h,空冷＋700℃±5℃,16h,空冷。
■ 轧制环件：(1050～1080℃)±10℃，不大于2h，水冷＋750℃±5℃(或+700℃±5℃),4h(或16h),空冷。
■ 热轧板材、冷轧薄板和带材为：供应状态＋750℃±10℃，4h，空冷。
■ 零件热处理工艺：零件的热处理工艺按相应的材料技术标准的热处理制度进行。对于板材、带材的冲压成形件，在每成形一次后需进行中间真空退火，1060℃±10℃,10分钟,氩气风扇冷却，零件的最终热处理是在真空炉中进行时效处理，750℃±10℃,4h,氩气风扇冷却。对于叶片在固溶后（时效前）制造过程中产生的局部加工硬化应按规定的要求进行氩气或氢气保护表面退火，退火温度1070～1090℃。
■ 热轧、锻制及冷拉棒材：按下表1规定进行。
材料类型 | 固溶处理制度 | 时效制度 |
热加工用热轧（或锻制）棒材 | 1080℃±10℃，8h，空冷 | 700℃±5℃,16h,空冷 |
热加工用热轧（或锻制）棒材 | 按制度①或②进行 | |
冷拉棒材 | 1080℃±10℃,保温时间按表3规定，水冷或空冷。 |
表2
直径/mm | ≤3 | >3～6 | >6～12.5 | >12.5 |
保温时间/h | 1 | 2 | 4 | 8 |
表3
直径或较小截面尺寸/mm | ≤15 | >15～25 |
保温时间/min | 15～30 | 30～45 |
9 标准规范
锻材、棒、线材、丝材 | 板材、薄板和带材 | 管材 | 其它 |
BS 3076 & HR 1 ASTM B 637 AECMA PrEn 2188, 2189, 2190, 2396, 2397 AIR 9165-37 | BS HR 201 AECMA PrEn 2191 | BS HR 401 | BS HR 601 DIN 17742 AFNOR NC 20TA |
WS9-7009-1996《GH80A合金涡轮叶片用热轧棒材》
WS9-7011-1996《GH80A合金热轧、锻制及冷拉棒材》
WS9-7012-1996《GH80A合金轧制环形件》
WS9-7095-1996《GH80A合金热轧板材、冷轧薄板和带材》
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