021-59585362
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Hastelloy X
一、HastelloyX 概述
HastelloyX是主要用铬和钼固溶强化的一种含铁量较高的镍基高温合金，具有良好的抗养化和耐腐蚀性能，在900℃以下有中等的持久和蠕变强度，冷、热加工成型性和焊接性能良好。使用于制造航空发动机的燃烧室部件和其他高温部件，在900℃以下长期使用，短时工作温度可达1080℃。供应的主要品种有板材、带材、管材、棒材、锻件、环形件和精密铸件。
1.1 HastelloyX 材料牌号 HastelloyX
1.2 HastelloyX 相近牌号 GH3536,GH536,GH22,GH334,GH739,SG-5(中国)，
UNS NO6002，HastelloyX（美国），NC22FeD（法国）， NiCr22FeMo（德国），Nimonic PE13（英国）
1.3 HastelloyX 材料的技术标准
GJB 1952-1994 《航空用高温合金冷轧薄板规范》
GJB 2612-1996 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》
GJB 3020-1997 《航空用高温合金环坯规范》
HB 5494-1992 《合金冷(轧)拔无缝管》
HB 5495-1992 《合金冷轧薄板》
HB 5496-1992 《合金圆饼、环坯和环形件》
HB 5497-1992 《合金热轧和锻制棒材》
HB 5498-1992 《H合金冷拉焊丝》
Q/3B 4074-1994 《合金冷轧带材技术条件》
Q/5B 4018-1992 《K536合金熔模精密铸件》
Q/CB 61-1996 《航空用合金冷加工焊接钢管》
1.4 HastelloyX 化学成分 见表1-1。
表1-1%
|
C |
Cr |
Ni |
Co |
W |
Mo |
Al |
Ti |
Fe |
||||||
|
0.05～0.15 |
20.5～23.0 |
余量 |
0.50～2.50 |
0.20～1.00 |
8.0～10.0 |
≤0.50 |
≤0.15 |
17.0～20.0 |
||||||
|
B |
Cu |
Mn |
Si |
P |
S |
|||||||||
|
不大于 |
||||||||||||||
|
0.010 |
0.50 |
1.00 |
1.00 |
0.025 |
0.015 |
|||||||||
注：B按计算量加入、不分析。
1.5 HastelloyX 热处理制度 板材和管材：1130～1170℃，快速空冷或水冷；棒材和环形件检验试样：1175℃?15℃，空冷或更快冷却；带材：1065～1105℃，快速冷却。
1.6 HastelloyX 品种规格与供应状态 供应δ0.5～4.0mm的板材，δ0.05～0.8mm的带材，外径4～20mm、壁厚1.0～2.0mm的管材，直径0.2～10.0mm的焊丝，直径≤300mm的棒材和各种直径及壁厚的环形件以及不同形状和尺寸的精密铸件。板材、带材和管材经固溶处理和酸洗后供应，带材也可呈冷轧状态供应；焊丝以硬态、半硬态、固熔加酸洗、光亮固溶处理状态成盘交货，也可以直条交货；棒材和环形件不经热处理交货。精密铸件于铸造状态供应。
1.7 HastelloyX 熔炼与铸造工艺 采用电弧炉加电渣或非真空感应炉加电渣重熔工艺。生产铸件则采用感应炉重熔母合金后浇注于加热的模壳内，浇注速度以快些为好。
1.8 HastelloyX 应用概况与特殊要求 该合金在国外航空发动机和民用工业中获得了极为广泛的应用，我国主要用于制造燃烧室部件和其他热端部件以及蜂窝结构等。合金在高温下长期使用后有一定的时效硬化现象。
二、HastelloyX 物理及化学性能
2.1 HastelloyX 热性能
2.1.1 HastelloyX 熔化温度范围 1295～1381℃[1]。
2.1.2 HastelloyX 热导率 见表2-1。
2.1.3 HastelloyX 比热容 见表2-2。
2.1.4 HastelloyX 线膨胀系数 见表2-3。
2.1.5 HastelloyX 合金铸件的热扩散率 见表2-4。
表2-1[1]
|
θ/℃ |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
λ/（W/（m?℃）） |
13.38 |
17.97 |
20.27 |
22.40 |
24.62 |
26.79 |
29.05 |
31.14 |
33.44 |
表2-2
|
θ/℃ |
17 |
100 |
200 |
280 |
408 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
c/(J(kg?℃)) |
372.6 |
372.6 |
389.4 |
456.4 |
427.1 |
452.2 |
464.7 |
515.0 |
535.9 |
561.0 |
表2-3[1]
|
θ/℃ |
20～100 |
20～200 |
20～300 |
20～400 |
20～500 |
20～600 |
20～700 |
20～800 |
20～900 |
|
α/10-6℃-1 |
12.1 |
12.5 |
13.4 |
14.0 |
14.3 |
14.8 |
15.5 |
15.8 |
16.1 |
2.2 HastelloyX密度 ρ=8.28g/cm3[1]。
2.3 HastelloyX电性能 电阻率见表2-5。
表2-4
|
θ/℃ |
24 |
100 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
Q/（10-6m2/S）） |
2.78 |
3.06 |
3.68 |
3.64 |
4.36 |
4.32 |
4.38 |
4.91 |
5.23 |
2.4 HastelloyX磁性能 合金无磁性。
2.5 HastelloyX化学性能
2.5.1 HastelloyX抗氧化性能 合金在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-6。
表2-5[1]
|
θ/℃ |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
p/（10-6Ω.M）） |
1.18 |
1.20 |
1.21 |
1.22 |
1.24 |
1.25 |
1.26 |
1.27 |
1.29 |
表2-6[1]
|
θ/℃ |
700 |
800 |
900 |
1000 |
1100 |
|
氧化速率/（g/(m2?h）） |
0.0023 |
0.060 |
0.117 |
0.200 |
0.611 |
三、HastelloyX力学性能
3.1 HastelloyX技术标准规定的性能
3.1.1 HastelloyX技术标准规定的不同品种的力学性能见表3-1。
表3-1
|
品种 |
室温拉伸性能 |
815℃持久性能 |
其他性能 |
||||
|
σP0.2/MPa |
σb/MPa |
δ5/% |
σ/MPa |
t/h |
δ5/% |
||
|
不小于 |
|||||||
|
冷轧薄板 冷轧带材 冷拔管材 棒材 环形件 精铸件② |
310 310 310 275 275 200 |
725 760② 690 690 690 380 |
35 30① 25 30 30 10 |
110 - - 105 105 - |
24 - - 24 24 - |
8.0 - - 10.0 10.0 - |
弯曲180? 弯曲180? 液压、扩口 HBS≤241 HBS≤241 HBS≤96 |
① δ<0.25mm的带材的室温抗拉强度σb≥725MPa,δ5≥25%。
② 精铸件铸态815℃的σb≥240MPa,δ5≥12%。经800℃，50h，空冷处理后HRC≤24。
3.1.2 HastelloyX板材（电弧炉加电渣重熔）供应状态室温拉伸性能的生产检验数据的统
计处理结果以及不同温度下拉伸性能的设计许用值见表3-2。
计处理结果以及不同温度下拉伸性能的设计许用值见表3-2。
3.2 HastelloyX室温及各种温度下的力学性能
3.2.1 HastelloyX硬度
3.2.1.1 HastelloyX材料技术标准规定的棒材、环形件和铸件的硬度见表3-1。
3.2.1.2 HastelloyX固溶温度对冷轧薄板硬度的影响见图3-1。
表3-2[2]
|
品种 |
θ/℃ |
σb/MPa |
δ5/% |
子样大小n |
|||||
|
S |
-3σ |
A |
B |
|
S |
|
|||
|
板材 |
20 400 500 600 650 700 760 815 900 1000 |
725 - - - - - - - - - |
705 590 575 560 500 435 350 275 175 95 |
730 610 595 580 520 455 360 285 180 100 |
765 640 620 605 545 475 380 300 190 105 |
810 691 682 655 580 507 415 327 207 115 |
35 - - - - - - - - - |
48 46 47 47 37 50 62 88 87 62 |
176 - - - - - - - - - |
3.2.2 HastelloyX拉伸性能
3.2.2.1 HastelloyX固溶温度（保温10～12min）对冷轧薄板拉伸性能的影响见表3-3。
表3-3[3]
|
熔炼工艺 |
固溶温度/℃ |
20℃拉伸性能 |
600℃拉伸性能 |
815℃拉伸性能 |
900℃拉伸性能 |
|||||
|
σP0.2 |
σb |
δ5/% |
σb/MPa |
δ5/% |
σb/MPa |
δ5/% |
σb/MPa |
δ5/% |
||
|
MPa |
||||||||||
|
非真空感应加电渣（δ1.0mm） |
1065 1120 1175 |
421 360 307 |
861 836 745 |
40① 44① 54① |
745 660 544 |
50 56 69 |
- - - |
- - - |
221 231 239 |
129 108 88 |
|
电弧炉加电渣（δ1.5mm） |
1120 1140 1160 1180 1200 |
- - - - - |
779 760 731 728 711 |
50 52 57 56 58 |
- - - - - |
- - - - - |
314 318 324 330 332 |
81 78 62 58 50 |
- - - - - |
- - - - - |
① 此为δ10（%）数据。
3.2.2.2 HastelloyX合金的不同品种在不同温度下的典型拉伸性能见表3-4。
表3-4[1～2]
|
熔炼工艺 |
品种规格/mm |
状态 |
θ/℃ |
σb/MPa |
σP0.2/MPa |
δ5/% |
φ/% |
|
电弧炉加电渣 |
冷轧薄板（δ1.5） |
固溶1150℃，空冷 |
20 400 500 600 650 700 760 815 900 1000 |
810 691 682 655 580 507 415 327 207 115 |
388 - - 270 241 - 230 222 - - |
48 46 47 47 37 50 62 88 87 62 |
- - - - - - - - - - |
|
非真空感应加电渣 |
冷轧薄板（δ1.0） |
固溶1150℃，空冷 |
20 400 500 600 650 700 |
886 727 746 706 636 553 |
461 276 289 266 256 260 |
47 45 42 51 47 54 |
- - - - - - |
续表3-4
|
熔炼工艺 |
品种规格/mm |
状态 |
θ/℃ |
σb/MPa |
σP0.2/MPa |
δ5/% |
φ/% |
|
非真空感应加电渣 |
冷轧薄板（δ1.0） |
固溶1150℃，空冷 |
760 800 815 900 1000 |
454 379 349 226 121 |
251 247 237 192 - |
69 40 69 72 73 |
- - - - - |
|
锻材（90方） |
固溶1180℃，水冷 |
20 500 600 650 730 815 900 |
799 632 577 546 439 304 249 |
380 248 241 246 247 224 - |
49 51 47 49 47 73 77 |
61 56 50 41 46 79 81 |
|
|
圆饼 |
固溶1175℃，空冷 |
20 400 500 600 700 815 850 900 950 1000 |
817 751 668 618 566 399 349 275 228 130 |
387 358 298 290 258 267 256 221 184 110 |
43 41 43 45 65 87 101 111 77 79 |
47 44 44 42 64 89 96 96 99 97 |
|
|
环形件 |
固溶1180℃，水冷 |
20 500 600 650 730 815 900 |
809 584 531 496 446 346 263 |
361 237 227 225 223 219 - |
55 49 57 43 44 77 108 |
60 54 50 48 46 71 81 |
|
|
圆棒（d18） |
固溶1180℃，水冷 |
20 500 600 650 730 815 900 |
771 633 609 567 459 333 263 |
334 212 217 202 212 205 - |
52 60 56 48 42 67 81 |
62 56 53 42 42 66 78 |
|
|
电弧炉熔炼后经非真空感应炉重熔 |
精铸试样 |
铸态 |
20 400 500 650 700 750 815 850 900 |
466 390 417 302 368 360 380 333 284 |
- - - - - - - - - |
7 17 20 24 27 22 31 31 19 |
- - - - - - - - - |
3.2.2.3 HastelloyX试验温度对棒材、锻件拉伸性能的影响见图3-2。
3.2.2.4 HastelloyX试验温度对精密铸件拉伸性能的影响见图3-3。
3.2.2.5 HastelloyX合金长期时效后拉伸性能的变化见表3-5（时效前板材经1150℃固溶，棒材经1180℃固溶，精密试样为铸态）。
3.2.3 冲击性能 环形件标准热处理状态的室温冲击韧性平均为aKU=1890kJ/m2。
3.2.4 弯曲性能 当弯曲半径5倍于板材厚度时，δ1.5mm板材供应状态反复弯曲至断裂的次数为11～20次。
表3-5[1]
|
熔炼工艺 |
品种规格/mm |
时效规范 |
室温拉伸性能 |
650℃拉伸性能 |
815℃拉伸性能 |
||||||
|
θ/℃ |
t/h |
σb/MPa |
δ5/% |
φ/% |
σb/MPa |
δ5/% |
σb/MPa |
δ5/% |
φ/% |
||
|
电弧炉加电渣 |
冷轧板（δ1.5） |
700 |
100 400 800 1000 |
814 853 883 902 |
41 35 28 27 |
- - - - |
698 618 628 657 |
50 49 44 41 |
333 333 333 343 |
90 86 90 87 |
- - - - |
|
800 |
100 400 800 1000 |
863 853 824 814 |
35 32 27 32 |
- - - - |
628 618 598 588 |
44 33 34 31 |
324 304 304 294 |
75 66 58 62 |
- - - - |
||
|
900 |
100 400 800 1000 |
804 745 745 706 |
39 34 32 29 |
- - - - |
588 530 510 471 |
43 28 23 24 |
314 275 294 265 |
67 54 66 58 |
- - - - |
||
|
非真空感应加电渣 |
冷轧板（δ1.0） |
850① |
0 100 200 500 1000 |
879 872 860 865 863 |
46 32 35 35 35 |
- - - - - |
- - - - - |
- - - - - |
- 266① 262 272 265 |
- 88① 93 91 101 |
- - - - - |
|
棒材（d18） |
700 |
500 1000 2000 3000 |
834 863 961 922 |
33 31 30 23 |
35 35 46 27 |
- - - - |
- - - - |
383 383 373 363 |
66 62 68 28 |
71 65 71 70 |
|
|
800 |
500 1000 2000 |
873 892 853 |
27 23 17 |
29 25 15 |
- - - |
- - - |
373 373 383 |
43 51 74 |
66 66 69 |
||
续表3-5
|
熔炼工艺 |
品种规格/mm |
时效规范 |
室温拉伸性能 |
650℃拉伸性能 |
815℃拉伸性能 |
||||||
|
θ/℃ |
t/h |
σb/MPa |
δ5/% |
φ/% |
σb/MPa |
δ5/% |
σb/MPa |
δ5/% |
φ/% |
||
|
非真空感应炉重熔母合金浇铸件 |
精铸试样 |
650 |
100 500 1500 3000 |
491 520 481 539 |
10 9 6 7 |
- - 5 19 |
- - - - |
- - - - |
329 361 - 390 |
24 19 20 15 |
- - 34 21 |
|
800 |
100 500 1500 3000 |
520 579 588 569 |
8 10 6 6 |
- - 2 16 |
- - - - |
- - - - |
387 387 - 422 |
18 15 22 14 |
- - 31 30 |
||
① 时效后高温拉伸也在850℃下进行。
3.3 HastelloyX持久和蠕变性能
3.3.1 HastelloyX高温持久性能
3.3.1.1 HastelloyX板材、棒材于标准热处理状态、精密铸件于铸态的持久强度见表3-6。
表3-6[2]
|
品种 |
θ/℃ |
σ10 |
σ100 |
σ200 |
σ500 |
σ1000 |
σ2000 |
σ5000 |
σ10000 |
|
MPa |
|||||||||
|
冷轧薄板 |
650 700 750 800 850 900 |
400 320 234 170 120 79 |
300 225 156 105 67 42 |
280 200 140 90 56 35 |
250 170 115 70 43 27 |
225 150 100 60 36 21 |
208 130 83 50 30 - |
184 110 66 39 - - |
168 95 56 32 - - |
|
棒材，90mm方坯、环形件 |
650 700 750 800 850 900 |
- 350 260 190 140 105 |
340 240 180 130 92 66 |
305 220 160 110 82 58 |
260 190 135 98 68 48 |
232 170 120 863 60 40 |
207 150 105 76 52 - |
177 130 92 64 - - |
157 115 82 56 - - |
|
精密铸件 |
650 700 750 800 850 900 |
436 320 230 165 120 88 |
302 215 150 110 78 58 |
270 190 135 96 70 52 |
234 165 115 82 60 45 |
209 145 100 72 54 40 |
189 130 90 65 48 37 |
162 110 78 56 42 - |
145 100 70 50 38 - |
注：根据热强参数综合曲线或持久应力-寿命曲线确定。
3.3.1.2 HastelloyX板材于1150℃固溶状态的持久应力-寿命曲线见图3-4，棒材、环形件、90mm方坯于1180℃固溶状态的持久应力-寿命曲线见图3-5，精铸件于铸态的持久应力-寿命曲线见图3-6。
3.3.1.3 HastelloyX板材于1150℃固溶状态、棒材、环形件、90mm方坯于1180℃固溶状态、精铸件于铸造状态的热强参数综合曲线分别见图3-7～图3-9。
3.3.1.4 HastelloyX固溶温度对冷轧薄板持久性能的影响见表3-7。
3.3.1.5 HastelloyX长期时效后的持久性能见表3-8。
表3-7[3]
|
熔炼工艺 |
固溶处理规范 |
持久性能 |
|||||
|
θ/℃ |
t/min |
冷却方式 |
θ/℃ |
σ/MPa |
t/h |
δ5/% |
|
|
非真空感应加电渣(δ1.0mm) |
1065 1120 1175 |
10 |
空冷 |
815 |
110 |
55.6 80.7 74.5 |
116 117 75 |
|
电弧炉加电渣(δ1.5mm) |
1120 1140 1160 1180 1200 |
12 |
空冷 |
815 |
110 |
49.0 56.6 53.5 51.3 46.8 |
70 60 50 36 41 |
表3-8
|
熔炼工艺 |
品种规格/mm |
时效规范 |
650℃持久性能 |
815℃持久性能 |
|||||
|
θ/℃ |
t/h |
σ/MPa |
t/h |
δ5/% |
σ/MPa |
t/h |
δ5/% |
||
|
电弧炉加电渣 |
板材（δ1.5） |
700 |
100 400 800 1000 |
294 |
205 204 203 189 |
78 71 78 79 |
110 |
52 50 49 50 |
66 64 61 61 |
|
800 |
100 400 800 1000 |
294 |
148 128 87 68 |
59 60 44 39 |
110 |
37 25 24 18 |
66 69 56 48 |
||
|
900 |
100 400 800 1000 |
294 |
133 78 55 21 |
61 41 31 14 |
110 |
33 22 18 13 |
61 55 64 48 |
||
续表3-8
|
熔炼工艺 |
品种规格/mm |
时效规范 |
650℃持久性能 |
815℃持久性能 |
|||||
|
θ/℃ |
t/h |
σ/MPa |
t/h |
δ5/% |
σ/MPa |
t/h |
δ5/% |
||
|
非真空感应加电渣 |
棒材（d18） |
700 |
500 1000 2000 3000 |
- |
- |
- |
103 |
171 170 157 161 |
85 79 45 24 |
|
800 |
500 1000 2000 |
- |
- |
- |
103 |
147 168 144 |
53 61 66 |
||
注：时效前经1150℃固溶，棒材经1180℃固溶。
3.3.2 HastelloyX高温蠕变性能
3.3.2.1 HastelloyX冷轧薄板和圆饼锻件于标准热处理状态的蠕变强度见表3-9。合金于不同温度和应力下的蠕变性能见表3-10。
表3-9[1]
|
品种 |
θ/℃ |
σ0.2/100/MPa |
σ0.5/100/MPa |
σ1.0/100/MPa |
|
冷轧薄板 |
800 900 |
45 19 |
60 23 |
67 28 |
|
圆饼锻件 |
700 800 900 |
98 29 10 |
- - - |
- - - |
表3-10
|
熔炼工艺 |
品种规格/mm |
试样状态 |
θ/℃ |
t/h |
σ/MPa |
εt/% |
εtP/% |
εe/% |
|
电弧炉加电渣 |
板材（δ1.5） |
固溶1150℃，空冷 |
650 |
100 |
147 118 |
0.3880 0.1382 |
0.3100 0.0725 |
0.0780 0.0657 |
|
750 |
78 49 |
0.8560 0.1490 |
- 0.1220 |
- 0.0270 |
||||
|
815 |
41 24.5 |
0.3910 0.1560 |
0.3663 0.1430 |
0.0252 0.0130 |
||||
|
900 |
19.6 9.8 |
0.4296 0.1390 |
0.4168 0.1360 |
0.0128 0.0030 |
||||
|
非真空感应加电渣 |
90方坯 |
固溶1180℃，水冷 |
650 |
100 |
196 123 |
0.6130 0.1328 |
0.5016 0.0606 |
0.1114 0.0722 |
|
815 |
41 |
0.1662 |
0.1336 |
0.0326 |
||||
|
非真空感应重熔后精铸 |
精铸试样 |
铸态 |
650 |
100 |
118 98 |
0.2050 0.094 |
0.1640 0.038 |
0.0410 0.0560 |
|
815 |
59 39 |
1.5340 0.3530 |
1.5090 0.3280 |
0.0250 0.0250 |
3.3.2.2 HastelloyXδ1.5mm板材于1150℃固溶状态的高温蠕变曲线见图3-10～图3-13。
3.3.2.3 HastelloyX精密铸件的高温蠕变曲线见图3-14和图3-15。
3.4 HastelloyX疲劳性能
3.4.1 HastelloyX高周疲劳
3.4.1.1 HastelloyX固溶温度对冷轧薄板室温弯曲振动疲劳性能的影响见表3-11。
表3-11[3]
|
熔炼工艺 |
热处理规范 |
疲劳性能 |
|||||
|
θ/℃ |
t/min |
冷却方式 |
θ/℃ |
频率 |
σ-1/MPa |
N/周 |
|
|
非真空感应加电渣（δ1.0mm） |
1065 1120 1175 |
10 10 10 |
空冷 空冷 空冷 |
20 20 20 |
85 84 83 |
506 506 506 |
1.58?106 1.47?106 6.72?105 |
3.4.1.2 HastelloyX板材于两种固溶状态的高温疲劳强度见表3-12。
3.4.1.3 HastelloyX圆饼锻件高温旋转弯曲疲劳强度见表3-13。
3.4.2 HastelloyX特种疲劳
3.4.2.1 HastelloyX供应状态δ1.5mm板材的热疲劳性能见表3-14。
表3-12[4]
|
品种 |
固溶温度/℃ |
疲劳强度(108)/MPa |
||
|
650℃ |
815℃ |
980℃ |
||
|
板材 |
1065 1175 |
290～310 - |
200～221 172 |
103～117 74 |
表3-13[1] 表3-14[2]
|
θ/℃ |
800 |
900 |
|
θ/℃ |
800?20 |
900?20 |
|
σ-1/MPa |
216 |
147 |
生成0.5mm裂纹的热疲劳周数N0.5/周 |
211 |
89 |
3.4.2.2 HastelloyX固溶温度对冷轧薄板热疲劳性能的影响见表3-15。
3.5 HastelloyX弹性性能
3.5.1 HastelloyX弹性模量 见表3-16。
表3-15[3]
|
熔炼方法 |
固溶处理规范 |
热疲劳性能 |
|||||
|
θ/℃ |
t/min |
冷却方式 |
θ/℃ |
循环周次N/周 |
裂纹长/mm |
热变形/mm |
|
|
非真空感应加电渣(δ1.0mm) |
1065 1120 1175 |
10 |
空冷 |
815～20 |
200 |
0.68 0.68 0.61 |
0.68 1.01 0.82 |
表3-16
|
θ/℃ |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
|
ED/GPa |
板材 |
206 |
203 |
199 |
193 |
187 |
180 |
174 |
166 |
158 |
149 |
|
棒材 |
199 |
194 |
188 |
182 |
177 |
171 |
165 |
156 |
149 |
142 |
|
|
铸件 |
177 |
172 |
- |
163 |
157 |
151 |
145 |
137 |
129 |
121 |
|
四、HastelloyX 组织结构
4.1 HastelloyX相变温度
4.2 HastelloyX时间-温度-组织转变曲线
4.3 HastelloyX合金组织结构
4.3.1 该合金在固溶状态的组织为奥氏体基体，还有少量的TiN和M6C型碳化物。经700～900℃长期时效后主要析出相为M12C和M3B2，同时也伴有微量μ相和L相。经700℃，200h时效后出现少量σ相，但在800℃时效后σ相不存在，而析出微量M23C6，有时出现微量L相。因此合金在长期时效后呈现一定程度的时效硬化现象，使塑性下降，高温强度也有所减低。
4.3.2 冷轧薄板技术标准规定，供应状态冷轧薄板的晶粒度应在4～8级范围内。
五、 HastelloyX 工艺性能与要求
5.1 HastelloyX成形性能 合金具有良好的冷、热加工成形性能。锻造加热温度1170℃?10℃，终锻温度不低于950℃；板坯热轧加热温度1150℃?10℃，终轧温度不低于850℃；环形件热轧加热温度1170℃?10℃。
合金的高温拉伸塑性图见图5-1。高温镦粗试样经1180℃，45min固溶处理后的再结晶曲线见图5-2。
5.2 HastelloyX焊接性能 该合金具有良好的焊接工艺性能，可采用氩弧焊、缝焊和点焊等方法进行焊接。氩弧焊时推荐采用HHastelloyX或HGH3113焊丝。
5.2.1 HastelloyX手工氩弧焊对接规范见表5-1。
表5-1[5]
|
被焊材料 |
厚度/mm |
焊前状态 |
焊丝 |
接头形式 |
焊接电流/A |
氩气流量/(L/min) |
钨极直径/mm |
电源及极性 |
|
|
牌号 |
直径/mm |
||||||||
|
HastelloyX＋HastelloyX |
1.0＋1.0 |
供应状态或固溶状态 |
HHastelloyX HGH3113 |
1.2～1.6 |
对接 |
40～60 |
10～13 |
1.6～2.0 |
直流正极性 |
|
1.5＋1.5 |
HHastelloyX HGH3113 |
1.2～1.6 |
50～70 |
12～15 |
1.8～2.2 |
||||
5.2.2 HastelloyX自动钨极脉冲氩弧焊对接规范见表5-2。
表5-2
|
厚度/mm |
焊前状态 |
焊丝 |
弧压/V |
脉冲电流/A |
维弧电流/A |
脉冲幅比 |
脉冲宽比 |
脉冲频率 |
焊接速度/(m/min) |
送丝速度/(m/min) |
|
|
牌号 |
直径/mm |
||||||||||
|
1.0 1.2 1.5 |
固溶 |
- HGH-1 HGH-1 |
- 1.0 1.0 |
8.5 8.5 9.0 |
60 65 100 |
20 22 28 |
3 3 3.5 |
2 2 2 |
3 3 3 |
0.25 0.2 0.23 |
- 0.20 0.25 |
5.2.3 HastelloyX缝焊规范见表5-3。
表5-3[5]
|
被焊材料 |
厚度/mm |
焊前状态 |
滚盘宽度/mm |
焊接时间/s |
休止时间/s |
焊接速度/(m/min) |
电极压力/kN |
|
|
上 |
下 |
|||||||
|
HastelloyX＋HastelloyX |
1.0＋1.0 |
固溶或供应状态 |
5.5 |
7.0 |
0.14～0.18 |
0.14～0.22 |
0.34～0.40 |
0.25 |
|
1.5＋1.5 |
5.5 |
7.0 |
0.16～0.20 |
0.14～0.22 |
0.22～0.34 |
0.25 |
||
5.2.4 HastelloyX点焊规范见表5-4。
表5-4[5]
|
被焊材料 |
厚度/mm |
焊前状态 |
电极直径/mm |
焊接时间/s |
电极压力/kN |
单点抗剪强度/MPa |
正拉强度/MPa |
|
|
上 |
下 |
|||||||
|
HastelloyX＋HastelloyX |
1.0＋1.0 |
固溶或供应状态 |
6 |
7 |
0.16～0.24 |
0.1～0.2 |
≥9.35 |
≥6.36 |
|
1.5＋1.5 |
6 |
7 |
0.20～0.36 |
0.2～0.3 |
≥12.30 |
≥10.60 |
||
5.2.5 HastelloyX焊接接头的力学性能见表5-5。
表5-5[6]
|
焊接方法 |
厚度/mm |
焊前状态 |
焊后处理 |
焊丝牌号 |
θ/℃ |
接头强度 |
持久性能 |
||
|
σb/MPa |
强度系数/% |
σ/MPa |
t/h |
||||||
|
氩弧焊 |
1.5 |
供应状态 |
未处理 |
HHastelloyX |
20 650 815 |
800 586 337 |
100 100 100 |
- 294 110 |
- 217.6 46.4 |
|
脉冲氩弧焊 |
1.0 |
供应状态 |
未处理 |
- |
20 650 |
842 531 |
100 90 |
- - |
- - |
|
1.5 |
供应状态 |
未处理 |
HSG-1 |
20 650 |
826 581 |
100 98 |
- 294 |
- 296.5 |
|
|
缝焊 |
1.5 |
供应状态 |
未处理 |
- |
20 650 815 |
763 514 325 |
96 91 100 |
- 294 110 |
- 214.2 48.6 |
5.3 HastelloyX零件热处理工艺 板材制件固溶处理：1150℃?10℃，2～15min，快速空冷。焊接件或火焰筒处理：980℃?10℃，60min，空冷。机加工后除应力处理：870℃?10℃，30～60min，空冷。零件稳定尺寸处理：760℃?10℃，2h，空冷。
六、HastelloyX 功能考核试验
七、HastelloyX 使用建议
选用。
上海励釜特种合金材料有限公司 沪ICP备17040710号-1
