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Hastelloy X
一、HastelloyX概述
HastelloyX是主要用鉻和鉬固溶強化的一種含鐵量較高的鎳基高溫合金，具有良好的抗養化和耐腐蝕性能，在900℃以下有中等的持久和蠕變強度，冷、熱加工成型性和焊接性能良好。使用于制造航空發動機的燃燒室部件和高溫部件，在900℃以下使用，短時工作溫度可達1080℃。供應的主要品種有板材、帶材、管材、棒材、鍛件、環形件和精密鑄件。
1.1HastelloyX材料牌號HastelloyX
1.2HastelloyX相近牌號GH3536,GH536,GH22,GH334,GH739,SG-5(中國)，
UNSNO6002，HastelloyX（），NC22FeD（法國），NiCr22FeMo（德國），NimonicPE13（英國）
1.3HastelloyX材料的技術標準
GJB1952-1994《航空用高溫合金冷軋薄板規范》
GJB2612-1996《焊接用高溫合金冷拉絲材規范》
GJB3020-1997《航空用高溫合金環坯規范》
HB5494-1992《合金冷(軋)拔無縫管》
HB5495-1992《合金冷軋薄板》
HB5496-1992《合金圓餅、環坯和環形件》
HB5497-1992《合金熱軋和鍛制棒材》
HB5498-1992《H合金冷拉焊絲》
Q/3B4074-1994《合金冷軋帶材技術條件》
Q/5B4018-1992《K536合金熔模精密鑄件》
Q/CB61-1996《航空用合金冷加工焊接鋼管》
1.4HastelloyX化學成分見表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按計算量加入、不分析。
1.5HastelloyX熱處理制度板材和管材：1130～1170℃，快速空冷或水冷；棒材和環形件檢驗試樣：1175℃?15℃，空冷或更快冷卻；帶材：1065～1105℃，快速冷卻。
1.6HastelloyX品種規格與供應狀態供應δ0.5～4.0mm的板材，δ0.05～0.8mm的帶材，外徑4～20mm、壁厚1.0～2.0mm的管材，直徑0.2～10.0mm的焊絲，直徑≤300mm的棒材和各種直徑及壁厚的環形件以及不同形狀和尺寸的精密鑄件。板材、帶材和管材經固溶處理和酸洗后供應，帶材也可呈冷軋狀態供應；焊絲以硬態、半硬態、固熔加酸洗、光亮固溶處理狀態成盤交貨，也可以直條交貨；棒材和環形件不經熱處理交貨。精密鑄件于鑄造狀態供應。
1.7HastelloyX熔煉與鑄造工藝采用電弧爐加電渣或非真空感應爐加電渣重熔工藝。生產鑄件則采用感應爐重熔母合金后澆注于加熱的模殼內，澆注速度以快些為好。
1.8HastelloyX應用概況與特殊要求該合金在國外航空發動機和民用工業中獲得了為廣泛的應用，我國主要用于制造燃燒室部件和熱端部件以及蜂窩結構等。合金在高溫下使用后有一定的時效硬化現象。
二、HastelloyX物理及化學性能
2.1HastelloyX熱性能
2.1.1HastelloyX熔化溫度范圍1295～1381℃[1]。
2.1.2HastelloyX熱導率見表2-1。
2.1.3HastelloyX比熱容見表2-2。
2.1.4HastelloyX線膨脹系數見表2-3。
2.1.5HastelloyX合金鑄件的熱擴散率見表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 |
2.2HastelloyX密度ρ=8.28g/cm3[1]。
2.3HastelloyX電性能電阻率見表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 |
2.4HastelloyX磁性能合金無磁性。
2.5HastelloyX化學性能
2.5.1HastelloyX性能合金在空氣介質中試驗100h后的氧化速率見表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力學性能
3.1HastelloyX技術標準規定的性能
3.1.1HastelloyX技術標準規定的不同品種的力學性能見表3-1。
表3-1
品種 | 室溫拉伸性能 | 815℃持久性能 | 性能 | ||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||
不小于 | |||||||
冷軋薄板 冷軋帶材 冷拔管材 棒材 環形件 精鑄件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 - | 彎曲180? 彎曲180? 液壓、擴口 HBS≤241 HBS≤241 HBS≤96 |
①δ<0.25mm的帶材的室溫抗拉強度σb≥725MPa,δ5≥25%。
②精鑄件鑄態815℃的σb≥240MPa,δ5≥12%。經800℃，50h，空冷處理后HRC≤24。
3.1.2HastelloyX板材（電弧爐加電渣重熔）供應狀態室溫拉伸性能的生產檢驗數據的統
計處理結果以及不同溫度下拉伸性能的設計許用值見表3-2。
計處理結果以及不同溫度下拉伸性能的設計許用值見表3-2。
3.2HastelloyX室溫及各種溫度下的力學性能
3.2.1HastelloyX硬度
3.2.1.1HastelloyX材料技術標準規定的棒材、環形件和鑄件的硬度見表3-1。
3.2.1.2HastelloyX固溶溫度對冷軋薄板硬度的影響見圖3-1。
表3-2[2]
品種 | θ/℃ | σb/MPa | δ5/% | 子樣大小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 - - - - - - - - - |
3.2.2HastelloyX拉伸性能
3.2.2.1HastelloyX固溶溫度（保溫10～12min）對冷軋薄板拉伸性能的影響見表3-3。
表3-3[3]
熔煉工藝 | 固溶溫度/℃ | 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 | ||||||||||
非真空感應加電渣（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 |
電弧爐加電渣（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此為δ10（%）數據。
3.2.2.2HastelloyX合金的不同品種在不同溫度下的典型拉伸性能見表3-4。
表3-4[1～2]
熔煉工藝 | 品種規格/mm | 狀態 | θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% |
電弧爐加電渣 | 冷軋薄板（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 | - - - - - - - - - - |
非真空感應加電渣 | 冷軋薄板（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 | - - - - - - |
續表3-4
熔煉工藝 | 品種規格/mm | 狀態 | θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% |
非真空感應加電渣 | 冷軋薄板（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 | - - - - - |
鍛材（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 | |
圓餅 | 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 | |
環形件 | 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 | |
圓棒（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 | |
電弧爐熔煉后經非真空感應爐重熔 | 精鑄試樣 | 鑄態 | 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 | - - - - - - - - - |
3.2.2.3HastelloyX試驗溫度對棒材、鍛件拉伸性能的影響見圖3-2。
3.2.2.4HastelloyX試驗溫度對精密鑄件拉伸性能的影響見圖3-3。
3.2.2.5HastelloyX合金時效后拉伸性能的變化見表3-5（時效前板材經1150℃固溶，棒材經1180℃固溶，精密試樣為鑄態）。
3.2.3沖擊性能環形件標準熱處理狀態的室溫沖擊韌性平均為aKU=1890kJ/m2。
3.2.4彎曲性能當彎曲半徑5倍于板材厚度時，δ1.5mm板材供應狀態反復彎曲至斷裂的次數為11～20次。
表3-5[1]
熔煉工藝 | 品種規格/mm | 時效規范 | 室溫拉伸性能 | 650℃拉伸性能 | 815℃拉伸性能 | ||||||
θ/℃ | t/h | σb/MPa | δ5/% | φ/% | σb/MPa | δ5/% | σb/MPa | δ5/% | φ/% | ||
電弧爐加電渣 | 冷軋板（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 | - - - - | ||
非真空感應加電渣 | 冷軋板（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 | ||
續表3-5
熔煉工藝 | 品種規格/mm | 時效規范 | 室溫拉伸性能 | 650℃拉伸性能 | 815℃拉伸性能 | ||||||
θ/℃ | t/h | σb/MPa | δ5/% | φ/% | σb/MPa | δ5/% | σb/MPa | δ5/% | φ/% | ||
非真空感應爐重熔母合金澆鑄件 | 精鑄試樣 | 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時效后高溫拉伸也在850℃下進行。
3.3HastelloyX持久和蠕變性能
3.3.1HastelloyX高溫持久性能
3.3.1.1HastelloyX板材、棒材于標準熱處理狀態、精密鑄件于鑄態的持久強度見表3-6。
表3-6[2]
品種 | θ/℃ | σ10 | σ100 | σ200 | σ500 | σ1000 | σ2000 | σ5000 | σ10000 |
MPa | |||||||||
冷軋薄板 | 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、環形件 | 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 - - |
精密鑄件 | 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：根據熱強參數綜合曲線或持久應力-壽命曲線確定。
3.3.1.2HastelloyX板材于1150℃固溶狀態的持久應力-壽命曲線見圖3-4，棒材、環形件、90mm方坯于1180℃固溶狀態的持久應力-壽命曲線見圖3-5，精鑄件于鑄態的持久應力-壽命曲線見圖3-6。
3.3.1.3HastelloyX板材于1150℃固溶狀態、棒材、環形件、90mm方坯于1180℃固溶狀態、精鑄件于鑄造狀態的熱強參數綜合曲線分別見圖3-7～圖3-9。
3.3.1.4HastelloyX固溶溫度對冷軋薄板持久性能的影響見表3-7。
3.3.1.5HastelloyX時效后的持久性能見表3-8。
表3-7[3]
熔煉工藝 | 固溶處理規范 | 持久性能 | |||||
θ/℃ | t/min | 冷卻方式 | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ5/% | |
非真空感應加電渣(δ1.0mm) | 1065 1120 1175 | 10 | 空冷 | 815 | 110 | 55.6 80.7 74.5 | 116 117 75 |
電弧爐加電渣(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
熔煉工藝 | 品種規格/mm | 時效規范 | 650℃持久性能 | 815℃持久性能 | |||||
θ/℃ | t/h | σ/MPa | t/h | δ5/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||
電弧爐加電渣 | 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 | ||
續表3-8
熔煉工藝 | 品種規格/mm | 時效規范 | 650℃持久性能 | 815℃持久性能 | |||||
θ/℃ | t/h | σ/MPa | t/h | δ5/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||
非真空感應加電渣 | 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：時效前經1150℃固溶，棒材經1180℃固溶。
3.3.2HastelloyX高溫蠕變性能
3.3.2.1HastelloyX冷軋薄板和圓餅鍛件于標準熱處理狀態的蠕變強度見表3-9。合金于不同溫度和應力下的蠕變性能見表3-10。
表3-9[1]
品種 | θ/℃ | σ0.2/100/MPa | σ0.5/100/MPa | σ1.0/100/MPa |
冷軋薄板 | 800 900 | 45 19 | 60 23 | 67 28 |
圓餅鍛件 | 700 800 900 | 98 29 10 | - - - | - - - |
表3-10
熔煉工藝 | 品種規格/mm | 試樣狀態 | θ/℃ | t/h | σ/MPa | εt/% | εtP/% | εe/% |
電弧爐加電渣 | 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 | ||||
非真空感應加電渣 | 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 | ||||
非真空感應重熔后精鑄 | 精鑄試樣 | 鑄態 | 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 |
3.3.2.2HastelloyXδ1.5mm板材于1150℃固溶狀態的高溫蠕變曲線見圖3-10～圖3-13。
3.3.2.3HastelloyX精密鑄件的高溫蠕變曲線見圖3-14和圖3-15。
3.4HastelloyX疲勞性能
3.4.1HastelloyX高周疲勞
3.4.1.1HastelloyX固溶溫度對冷軋薄板室溫彎曲振動疲勞性能的影響見表3-11。
表3-11[3]
熔煉工藝 | 熱處理規范 | 疲勞性能 | |||||
θ/℃ | t/min | 冷卻方式 | θ/℃ | 頻率 | σ-1/MPa | N/周 | |
非真空感應加電渣（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 |
3.4.1.2HastelloyX板材于兩種固溶狀態的高溫疲勞強度見表3-12。
3.4.1.3HastelloyX圓餅鍛件高溫旋轉彎曲疲勞強度見表3-13。
3.4.2HastelloyX特種疲勞
3.4.2.1HastelloyX供應狀態δ1.5mm板材的熱疲勞性能見表3-14。
表3-12[4]
品種 | 固溶溫度/℃ | 疲勞強度(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裂紋的熱疲勞周數N0.5/周 | 211 | 89 |
3.4.2.2HastelloyX固溶溫度對冷軋薄板熱疲勞性能的影響見表3-15。
3.5HastelloyX彈性性能
3.5.1HastelloyX彈性模量見表3-16。
表3-15[3]
熔煉方法 | 固溶處理規范 | 熱疲勞性能 | |||||
θ/℃ | t/min | 冷卻方式 | θ/℃ | 循環周次N/周 | 裂紋長/mm | 熱變形/mm | |
非真空感應加電渣(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 | |
鑄件 | 177 | 172 | - | 163 | 157 | 151 | 145 | 137 | 129 | 121 | |
四、HastelloyX組織結構
4.1HastelloyX相變溫度
4.2HastelloyX時間-溫度-組織轉變曲線
4.3HastelloyX合金組織結構
4.3.1該合金在固溶狀態的組織為奧氏體基體，還有少量的TiN和M6C型碳化物。經700～900℃時效后主要析出相為M12C和M3B2，同時也伴有微量μ相和L相。經700℃，200h時效后出現少量σ相，但在800℃時效后σ相不存在，而析出微量M23C6，有時出現微量L相。因此合金在時效后呈現一定程度的時效硬化現象，使塑性下降，高溫強度也有所減低。
4.3.2冷軋薄板技術標準規定，供應狀態冷軋薄板的晶粒度應在4～8級范圍內。
五、HastelloyX工藝性能與要求
5.1HastelloyX成形性能合金具有良好的冷、熱加工成形性能。鍛造加熱溫度1170℃?10℃，終鍛溫度不低于950℃；板坯熱軋加熱溫度1150℃?10℃，終軋溫度不低于850℃；環形件熱軋加熱溫度1170℃?10℃。
合金的高溫拉伸塑性圖見圖5-1。高溫鐓粗試樣經1180℃，45min固溶處理后的再結晶曲線見圖5-2。
5.2HastelloyX焊接性能該合金具有良好的焊接工藝性能，可采用氬弧焊、縫焊和點焊等方法進行焊接。氬弧焊時推薦采用HHastelloyX或HGH3113焊絲。
5.2.1HastelloyX手工氬弧焊對接規范見表5-1。
表5-1[5]
被焊材料 | 厚度/mm | 焊前狀態 | 焊絲 | 接頭形式 | 焊接電流/A | 氬氣流量/(L/min) | 鎢直徑/mm | 電源及性 | |
牌號 | 直徑/mm | ||||||||
HastelloyX＋HastelloyX | 1.0＋1.0 | 供應狀態或固溶狀態 | HHastelloyX HGH3113 | 1.2～1.6 | 對接 | 40～60 | 10～13 | 1.6～2.0 | 直流正性 |
1.5＋1.5 | HHastelloyX HGH3113 | 1.2～1.6 | 50～70 | 12～15 | 1.8～2.2 | ||||
5.2.2HastelloyX自動鎢脈沖氬弧焊對接規范見表5-2。
表5-2
厚度/mm | 焊前狀態 | 焊絲 | 弧壓/V | 脈沖電流/A | 維弧電流/A | 脈沖幅比 | 脈沖寬比 | 脈沖頻率 | 焊接速度/(m/min) | 送絲速度/(m/min) | |
牌號 | 直徑/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 |
5.2.3HastelloyX縫焊規范見表5-3。
表5-3[5]
被焊材料 | 厚度/mm | 焊前狀態 | 滾盤寬度/mm | 焊接時間/s | 休止時間/s | 焊接速度/(m/min) | 電壓力/kN | |
上 | 下 | |||||||
HastelloyX＋HastelloyX | 1.0＋1.0 | 固溶或供應狀態 | 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 | ||
5.2.4HastelloyX點焊規范見表5-4。
表5-4[5]
被焊材料 | 厚度/mm | 焊前狀態 | 電直徑/mm | 焊接時間/s | 電壓力/kN | 單點抗剪強度/MPa | 正拉強度/MPa | |
上 | 下 | |||||||
HastelloyX＋HastelloyX | 1.0＋1.0 | 固溶或供應狀態 | 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 | ||
5.2.5HastelloyX焊接接頭的力學性能見表5-5。
表5-5[6]
焊接方法 | 厚度/mm | 焊前狀態 | 焊后處理 | 焊絲牌號 | θ/℃ | 接頭強度 | 持久性能 | ||
σb/MPa | 強度系數/% | σ/MPa | t/h | ||||||
氬弧焊 | 1.5 | 供應狀態 | 未處理 | HHastelloyX | 20 650 815 | 800 586 337 | 100 100 100 | - 294 110 | - 217.6 46.4 |
脈沖氬弧焊 | 1.0 | 供應狀態 | 未處理 | - | 20 650 | 842 531 | 100 90 | - - | - - |
1.5 | 供應狀態 | 未處理 | HSG-1 | 20 650 | 826 581 | 100 98 | - 294 | - 296.5 | |
縫焊 | 1.5 | 供應狀態 | 未處理 | - | 20 650 815 | 763 514 325 | 96 91 100 | - 294 110 | - 214.2 48.6 |
5.3HastelloyX零件熱處理工藝板材制件固溶處理：1150℃?10℃，2～15min，快速空冷。焊接件或火焰筒處理：980℃?10℃，60min，空冷。機加工后除應力處理：870℃?10℃，30～60min，空冷。零件穩定尺寸處理：760℃?10℃，2h，空冷。
六、HastelloyX功能考核試驗
七、HastelloyX使用建議
選用。
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