hastelloy g30高温合金在室温及高温环境下保持高强度和良好的韧性

Hastelloy G-30产品概述

Hastelloy G-30合金是镍铁铬钼铜合金中铬含量大于30%的少数牌号之一，由于成分的复合作用，在H2SO4、HNO3等溶液中有的耐蚀能力。此合金的良好耐敏化能力使之可在太金数化学加工中焊后直接应用。

强化晶界元素。 这些微量元素有硼，钡．锆，镁，铪等，偏析于晶界，改善晶界第二相(碳化物等)的分布形态和分布，以及晶界附近区域的组织(如贫 γ ′ 区)， 从而改善晶界强度和塑性合金中镁对晶界碳化物M6C相分布的改善。

Hastelloy G-30执行标准

ASTM

棒材 B581

中/薄板 B582

无缝管 B622

焊管 B619,B626

管配件 B366

锻件 B462

碳化物和氧化物强化。 碳化物硬而脆， 与基体呈非共格． 阻挠位错切割。 一些碳化物在高温下易溶解， 低温可析出， 高温具有一定的稳定性， 不易长大。 此类碳化物有VC， M 23 C 6 ， NbC等， 增加碳化物的含量和它的弥散度有利于提高强化效果， 但过高的饱和度形成大块的碳化物析出， 会引起脆性。 通过粉末冶金方法， 在合金中加入高温下保持稳定的细小氧化物颗粒， 如ThO 2 ， Y 2 O 3 ， Al 2 O 3 等， 呈弥散分布， 起到钉扎位错和阻碍位错运动的作用。

Hastelloy G-30物理性能

密度g/cm3 8.9

熔点℃ 1370-1400

1) 粉末冶金 高熔点元素钨、 钼、 钽的加入， 凝固时会在铸件内部产生偏析， 造成组织不均。 采用粒度数十至数百微米的合金粉末， 经过压制、 烧结， 成形的零件， 可消除偏析， 组织均匀， 并节省材料， 做到既经济又合理。

化学成分

Ni 余量

C ≤0.03

Cr 28.0-31.5

Fe 13.0-17.0

Mn ≤1.5

Si ≤0.8

Mo 4.0-6.0

Cu 1.0-2.4

Nb 0.3-1.5

P ≤0.04

S ≤0.02

Co ≤5.0

W 1.5-4

定向凝固 由于高温合金中存在多种合金元素， 塑性和韧性都很差， 通常采用精密铸造工艺成型。 铸造结构中的等轴晶粒的晶界， 处于垂直于受力方向时， 最易产生裂纹。 叶片旋转时受的拉应力和热应力， 平行于叶片的纵轴， 采用定向凝固工艺形成沿纵轴方向的柱状晶粒， 消除垂直于应力方向的晶界， 可使热疲劳寿命提高10倍以上。 通过严格控制陶瓷壳型冷却梯度方法， 做成单晶涡轮叶片， 其承温能力比一般铸造方法的材料承温提50~100℃， 寿命增加4倍。

工艺性能与要求

热处理

除非特殊要求，合金的锻件都经过固熔热处理。固熔热处理温度为1177℃加热，随后迅速空冷或水淬。热成形部件在最终的制造和安装前，都应进行固熔热处理。

快速凝固 快速凝固得到的高温合金， 合金的组织细化， 偏析降低， 固溶体基本过饱和度和缺陷增加， 从而改善合金的组织， 使前述各种强化手段的作用得到充分发挥。 原来在一般凝固条件下不能获得良好的组织， 在快速凝固条件下则可获得优良的、 非平衡状态组织。 例如在快速凝固条件下， 镍基高温合的主要强化相可以不仅是传统的 γ ′ 相， 还可以得到大批的、 均匀细小的碳化及硼化物相、 α -Mo相等。 在快速凝固条件下， 由于这些相均匀细小的时效析出或共晶析出而起强化作用。

成形

合金有很好的加工性能，最好采用冷加工成形。由于它良好的韧性，它很容易冷加工。该合金通常较奥氏体不锈钢硬，因此在冷加工时需要更多的能量。