GH3625镍基变形高温合金介绍

GH3625（3625合金是以铌、钼为主要强化元素的固溶强化型镍基变形高温合金，该合金在650 ℃以下具有良好的持久性能、抗疲劳性能、抗氧化和抗腐蚀性能，特别是耐盐零气氛下的应力腐蚀，从低温到1095℃温度范围内具有良好的强度和韧性，日前中要应用于航空发动机的燃烧室，导向室、涡轮盘热端部件。因为该合金主要在600℃以上的高温环境下服役，所以对合金材料的稳定性提出了很高的要求。

  

GH3625镍基合金碳含量及热加工变形量组织和性能的影响

（1）在一定范围内，GH3625随着C含量的增加，碳化物的数量越来越多，并且主要分布在晶界处，一次碳化物主要是在液相凝固时生成的一次相，并且在热加工过程中被破碎为尺寸更小的碳化物，沿着变形方向呈带状分布，破碎后的一次碳化物和晶内及晶界分布细小的二次碳化物可以阻止沿晶界100滑动和裂纹扩展，提高材料的力学性能，其中屈服强度和抗拉强度最高可以达到597MPa和938MPa. HB布氏硬度值为229，同时伸长率和断面收缩率分,别为53.5%和57%。

（2）GH3625基体组织为典型的奥氏体组织，随着变形量的增加，畸变能和晶粒内部形变带增加，形核率增加获得动态再结晶晶粒越来越细。

（3）对于GH3625，材料成分和变形温度等条件相同的情况下，不同变形量的材料力学性能的变化主要与材料的晶粒度有关，在GH3625中，大量的合金元素主要起到了固溶强化的作用和部分析出强化的作用，随着变形程度的增加，试样的晶粒越来越细，造成塑性变化不大的情况下引起强度和硬度的增加。

镁对GH3625合金一次碳化物析出的影响

（1）热力学计算结果表明3625合金在冷却凝固时析出的一次碳化物为（Nb，Ti，MolC，它是一种直接从液相析出的高温析出相，在凝固末期，铌元素偏析现象加重。

（2）3625合金凝固时在枝晶间析出了大量长条状的一次碳化物，其平均直径和面积较大；加入质量分数为0.014%的镁后，有效地改善了3625合金枝晶间和晶界碳化物的分布及形貌，并减小了一次碳化物的尺寸；当镁质量分数增加至0.037%时，一次碳化物分布更加均匀弥散，一次碳化物得以块状化和球状化

（3）一次碳化物的析出与合金凝固过程有关，冷却速率越快，一次碳化物尺寸则越细小。

1.1、合金特性：

● 对氧化和还原环境的各种腐蚀介质都具有非常出色的抗腐蚀能力

●优秀的抗点腐蚀和缝隙腐蚀的能力，并且不会产生由于氯化物引起的应力腐蚀开裂

●优秀的耐无机酸腐蚀能力，如硝酸、磷酸、硫酸、盐酸以及硫酸和盐酸的混合酸等

●优秀的耐各种无机酸混合溶液腐蚀的能力

●温度达40℃时，在各种浓度的盐酸溶液中均能表现出很好的耐蚀性能

●良好的加工性和焊接性，无焊后开裂敏感性

●具有壁温在-196～450℃的压力容器的制造认证

1.2、应用领域

●含氯化物的有机化学流程工艺的部件，尤其是在使用酸性氯化物催化剂的场合

●用于制造纸浆和造纸工业的蒸煮器和漂白池

●烟气脱硫系统中的吸收塔、再加热器、烟气进口挡板、风扇（潮湿）、搅拌器、导流板以及烟道等

●用于制造应用于酸性气体环境的设备和部件

●乙酸和乙酐反应

牌号标准

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2.1、相近牌号

UNS NO6625 Inconel625(美国)、 NC22DNb(法国)、/.Nr.2.4856(德国)

2.2、执行标准

GJB 1953-1994 《航空发动机转动件用高温合金热轧棒材规范》

GJB 2611-1996 《航空用高温合金冷拉棒材规范》

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》

GJB 3165-1998 《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范》

GJB 3782-1999 《航空用高温合金棒材规范》

HB 5198-1982 《航空叶片用变形高温合金棒材》

物理性能

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3.1、 密度

ρ=8.4g/cm3

3.2、熔化温度

1290~1350℃

组织结构

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该合金为面心立方晶格结构。当在约650℃保温足够长时间后，将析出碳颗粒和不稳定的四元相并将转化为稳定的Ni3(Nb,Ti)斜方晶格相。固溶强化后镍铬矩阵中的钼、铌成分将提高材料的机械性能，但塑性会有所降低。

热处理

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5.1、工艺性能与要求：

GH3625 （GH625）合金可以通过传统生产工艺制造和加工，适合于冷、热加工和机加工，但由于具有高强度，冷、热加工时需要大功率的加工设备。

5.2、加热

1、 在热处理之前及热处理过程中应始终保持工件清洁。

2、 在热处理过程中不能接触硫、磷、铅及其它低熔点金属，否则材料会脆化，应注意清除诸如标记漆、温度指示漆、彩色蜡笔、润滑油、燃料等污物。

3、 燃料中的含硫量越低越好，天然气中的硫含量应少于0.1%，城市煤气中硫含量应少于0.25g/cm3，重油中硫含量应少于0.5%。

4、 考虑到温度控制和保持清洁的需要，可以在电加热炉中加热，或使用气体较纯的燃气加热炉。

5、 也可以在箱式炉或燃气炉中加热，但炉气必须洁净并以中性至微氧化性为宜，应避免炉气在氧化性和还原性之间波动，加热火焰不能直接烧向工件。

5.3、热加工

1、GH3625(GH625)的热加工温度范围1150℃～900℃，冷却方式为水淬或其他快速冷却方式。

2、为得到最佳性能和耐腐蚀性，热加工后要进行退火处理。

3、 加热时，材料可以直接送入已升温最高工作温度的炉子中，保温足够的时间后(每100mm 的厚度需要60 分钟保温时间)迅速出炉，在规定的温度范围的高温段进行热加工。当材料温度降到低于热加工温度时，需重新加热。

5.4、冷加工

1、 冷加工材料应为退火态， 的加工硬化率比奥氏体铬镍不锈钢大，因此需要对加工设备进行挑选。

2、 冷加工时，需进行中间退火。

3、 当加工量大于15%时，热加工后要进行退火处理。

5.5去氧化皮及酸洗

合金的表面氧化物和焊缝周围的焊渣的附着性比低合金不锈钢更强，推荐使用细晶砂带或细晶砂轮进行打磨。

GH3625(GH625)合金是以钼铌为主要强化元素的固溶强化型镍基变形高温合金，具有优良的耐腐蚀和抗氧化性能，从低温到980摄氏度均具有良好的拉伸性能和疲劳性能，并且耐盐雾气氛下的应力腐蚀。因此，可广泛用于制造航空发动机零部件、宇航结构部件和化工设备。