1、Nimonic9012.4 高精度直条生产工艺探讨Nimonic90 合金是时效强化型，该合金是时效强化镍基变形高温合金，含有较高量的钴及多种强化元素，该合金在 815870有较高的抗拉强度和抗蠕变能力、良好的抗氧化性和耐腐蚀、在冷热反复交替作用下有较高的疲劳强度以及良好的成形性和焊接性。用于涡轮发动机涡轮盘、叶片、高温紧固件、卡箍、密封圈及弹性元件等。Mn Si P S Ag Pb Bi B Cu Fe ZrC Cr Ni Co Al Ti不大于0.1318.021.0余量15.021.01.02.02.03.00.40.80.0200.0150.00050.00200.00010.0200
2、.21.50.15Nimonic90 物理性能：密度 g/cm3熔点 热导率 /(W/m) 比热容 J/kg 弹性模量 GPa剪切模量 GPa电阻率 m 泊松比 线膨胀系数 a/10-6-1 8.2 140021.76(100)225 12.7(20100)Nimonic90 力学性能：(在 20检测机械性能的最小值)热处理方式 抗拉强度 b/MPa 屈服强度p0.2/MPa 延伸率 5 /% 布氏硬度 HBS固溶处理 820 590 8 Nimonic90 金相组织结构：该合金主要强化相是 -Ni3(Ti、Al),在晶内以大小不同的方形颗料关析出，在晶界上也可以见到这种形状的 相，碳化物在晶
3、界上呈不连续的链状析出。Nimonic90 工艺性能与要求：1、该合金在锻造时易产生内裂，允许重锤打击，不允许低温倒棱。钢锭装炉温度不高于 700，最终加热温度 115010，开锻温度不低于 1060，终锻温度不低于 950。2、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。3、合金在固溶状态可进行惰性气体保护钨极电弧焊及闪光对焊。1.5 Nimonic90 热处理制度1.5.1 Nimonic90 冷拉棒材：108010,保温时间见表 1-2，空冷或水冷+75010,4h,空冷。表 1-2 直径或较小截面尺寸/mm3 36 6 12.5 12.525t/h 1 2 4 81.5.
4、4 Nimonic90 弹簧用冷拉丝材：60010，16h，空冷或65010，4h，空冷。1.5.5 Nimonic90 冷拉和固溶处理的弹簧丝材：108010,8h,空冷700750，4h，空冷。1.6 Nimonic90 品种规格与供应状态 供应直径或内切圆直径不大于 25mm 的冷拉棒材或冷拉六角棒材；厚度不大于 4mm 的冷轧薄板和厚度不大于 0.8mm 的冷轧带材；直径不大于 8mm 的弹簧用冷拉丝材。冷拉棒材的供应状态按用途分为：镦锻用棒以冷拉磨光状态交货（当需方需求以固溶状态交货时，应在合同中注明）；机加工用棒材经固溶并除氧化皮状态交货。冷轧薄板和带材（软态）经软化处理、碱酸洗、
5、切边后交货；冷轧薄板和带材（硬态）以冷轧、切边后交货。弹簧用丝材以冷拉状态或冷拉后固溶处理状态交货。1.7 Nimonic90 熔炼与铸造工艺 合金采用下列四种工艺之一进行熔炼：(1)感应熔炼加电渣重熔；(2)真空感应熔炼加电渣重熔；(3)真空感应熔炼加真空电弧重熔；(4)真空感应熔炼。1.8 Nimonic90 应用概况与特殊要求 该合金在发动机上用作高温弹簧元件、高温紧固件、燃烧室卡圈、止动销等零部件。在国外还用作涡轮工作叶片、涡轮盘等零部件。二、Nimonic90 物理及化学性能 2.1 Nimonic90 热性能 2.1.1 Nimonic90 熔化温度范围 熔点 1400 1。2.1
6、.2 Nimonic90 热导率 见表 2-1。表 2-11/ 600 700 800/(W/(m)21.7623.9325.572.1.3 Nimonic90 线膨胀系数 见表 2-2。表 2-22/2010020200203002040020500206002070020800209001/10-6 -112.7113.0913.5114.0414.5215.0315.5816.3617.382.2 Nimonic90 密度 =8.20g/cm3。2.3 Nimonic90 电性能 2.4 Nimonic90 磁性能 合金无磁性。2.5 Nimonic90 化学性能 合金在 1040以下具
7、有良好的抗氧化性和耐腐蚀性能；在 1040以上时易产生晶间氧化。三、Nimonic90 力学性能3.1 Nimonic90 技术标准规定的性能3.1.1 Nimonic90 冷拉棒材技术标准规定的性能见表 3-1。表 3-1拉伸性能 持久性能b/MPaP0.2/MPa5/%技术标准 /不小于/MPa t/h650 820 590 8 - -WS9 7016-1996 870 - - - 140 30注：固溶状态供应的棒材，力学性能试样只进行时效处理。3.1.4 Nimonic90 弹簧用丝材技术标准规定的性能见表 3-4。表 3-4拉伸性能 持久性能b/MPaP0.2/MPa5/%技术标准/成
8、品厚度/mm不小于/MPa t/h1.0 1540 - -1.05.0 1390 1160 - -室温5.08.0 1310 1000 10 - -WS9 7014-1996870坯料 - - - 140 300.440.991080 - 15 - -室温 0.998.01080 - 15 - -WS9 7015.1-1996870坯料 - - - 140 30注：进行持久试验的坯料热处理制度：108010,8h,空冷70010,16h,空冷。3.1.5 Nimonic90 生产检验数据3.1.5.1 Nimonic90 冷拉棒材 650拉伸性能的统计处理结果见表 3-5。表 3-5650拉伸
9、性能b/MPa P0.2/MPa 50mm/%技术标准 冶炼工艺WS9 7016-1996真空感应加电渣975 670 243.1.5.2 Nimonic90 弹簧用丝材室温拉伸性能的统计处理结果见表 3-6。表 3-6室温拉伸性能b/MPa P0.2/MPa 50mm/%技术标准 冶炼工艺丝材直径/mm1.0 1800 - -WS9 7014-1996 1.05.0 1515 1260 -WS9 7015.1-1996真空感应熔炼 0.998.01180 690 27四、Nimonic90 组织结构4.1 Nimonic90 相变温度 4.2 Nimonic90 时间-温度-组织转变曲线4.
10、3 Nimonic90 合金组织结构 合金的主要强化相是 -Ni3(Al、Ti)，在晶内以大小不同的方形颗粒状析出，在晶界上也可见到这种形状的 相。碳化物在晶界上呈不连续的链状析出 2。五、Nimonic90 工艺性能与要求5.1 Nimonic90 成形性能 合金在锻造时易产生内裂，不允许重锤打击，不允许低温倒棱。钢锭装炉温度不高于 700，最终加热温度 115010，开锻温度不低于 1060，终锻温度不低于 950。轧制加热温度 1160，终轧温度不低于 950。冷拔材在最终中间退火后应进行 8%12%的冷变形。5.3 Nimonic90 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。5.4 Nimonic90 表面处理工艺
