GH5188(GH188)钴基合金钢带 KCN22W冷轧带

GH5188(GH188)钴基合金钢带 KCN22W冷轧带

冷轧钢带是再结晶下的轧制，但一般理解为使用常温轧制材料的轧制。铝冷轧分为板轧和箔轧。厚度在0.15~以上的称为板，0.15~以下的称为箔。欧美多采用3~6台连续式轧机作为冷轧设备。
原料性能
冷轧钢带生产是钢带轧制的精加工过程。冷轧钢带的原料就是热轧钢带。要获得高质量的冷轧钢带，必须要有良好的热轧钢带原料来保证。钢的化学成分、纯净度及热轧工艺的控制，对最终冷轧钢带产品的组织、性能有极大的影响；热轧钢带的外形尺寸、板形及表面状态，将直接影响冷轧钢带的尺寸精度、板形和表面质量。
炼钢时控制好钢的化学成分是保证生产出优质冷轧钢带的基础，钢的化学成分与钢带的成形性能有密切的关系。钢的碳含量对钢带成形性能的影响是通过影响钢的屈服极限和塑性应变比来实现的。碳是提高钢的强度最显著的元素之一，碳含量增加，屈服极限提高，塑性应变比值减小、成形性能变坏。

GH5188高温合金
1合金介绍
1.1概述
GH5188是Co-Ni-Cr基固溶强化型变形高温合金，使用温度小于1100°C.合金中加入ω(W)14%的钨进行固溶强化，使合金具有良好的综合性能；加入较高含量的铬和微量镧，使合金具有良好的高温抗氧 化性能。合金具有较好的冷热加工塑性和焊接等工艺性能，适于制作980°C以下要求高强度和1100°C以 下要求抗氧化的航空发动机零件。主要产品有冷轧薄板、热轧中板、棒材、锻件和丝材等。
1. 2 应用概况与特性
合金已用于制作航空发动机燃烧室火焰筒、导向叶片等高温部件，批产和使用情况良好。相近合金在国外还广泛应用于燃气涡轮及的高温部件，如燃烧室、尾喷管及核能工业中的热交换器等零部件。
在合金板材加工零件的制造工艺中，任何工序(如热处理、焊接等)均应防止渗碳及铜污染，以免损害合金的力学性能和耐蚀性能。合金板材的耐腐蚀能力优于GH3536合金。
1.3 材料牌号
GH5188(GH188)
1.4 相近牌号
Haynes Alloy No. 188（ H A188）、UNSR 30188（美），KCN22W （法）。
1.5 材料技术标准
GB/T 14992高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号
GJB 3317A航空用高温合金热轧板规范
HB/Z 140航空用高温合金热处理工艺
Q/5B 4002GH188合金冷轧带材
Q/5B 4003GH188合金冷轧板材
Q/5B 4014GH188合金锻件
Q/5B 4022GH188合金棒材
Q/5B 4057 GH188高温合金冷拉焊丝
1. 6 熔炼工艺
采用真空感应炉士电渣重熔、或真空感应炉+真空电弧重熔熔炼工艺。
1.7 化学成分
摘自 GB/T 14992,杂质元素分析有区别的摘自 GJB 3317A、Q/5B 4002, Q/5B 4003、Q/5B 4014、
Q/5B 4022 和Q/5B 4057,见表 1-1。
表1-1

热处理制度

摘自HB/Z 140,各品种的标准热处理制度为：
a） 锻制棒材、环形件,1180°C±10°C,选择以确保产品力学性能合格的速率冷却，HB<293；
b） 冷轧板、带材,1165°C~1230°C,快速空冷，保温时间根据产品截面厚度确定；
c） 热轧板材,1170°C~1190°C,空冷，HVM282。
品种规格与供应状态
摘自 GJB 3317A.Q/5B 4002,Q/5B 4003,Q/5B 4014、Q/5B 4022 和 Q/5B 4057。
1. 9. 1主要规格
厚4mm— 14mm热轧中厚板；厚0. 5mm〜4mm冷轧薄板；厚0. 05mm〜0. 8mm冷轧带材；D20mm〜 300mm棒材；d0. 3mm〜10. 0mm焊丝；各种尺寸规格的环形件。
1.9.2供应状态
热轧板和冷轧薄板经固溶+酸洗+矫正+切边后供应；带材经固溶+酸洗+切边后成卷供应；棒材一 般不经热处理供应；锻件经固溶处理后供应；焊丝以冷拉+热处理+酸洗后供应、或半硬态供应。

2物理、弹性和化学性能
2. 1 熔化温度范围

1300°C 〜1360°C。
2. 2 相变点
2.3 热导率（表2-1）

2. 4 电阻率（表2-2）

2.5 热扩散率（表2-3）

2. 6 比热容（表2-4）

2.7 线膨胀系数（表2-5）

2.8 密度
p=9. 09
2.9 磁性能
合金无磁性。
2.10 弹性性能（表2-6）
2. 11 化学性能
2.11.1抗氧化性能
2. 11. 1. 1合金在空气介质中，不同温度试验 100h的氧化速率见表2-7。
2. 11. 1.2合金在炉中高温静止空气中或在旋 转式燃烧装置中进行循环氧化试验，1040笆〜 1150°C的重量损失以及与其他合金对比见图2-1。
2. 11.2 耐腐蚀性能
合金在燃烧装置中经燃气腐蚀，在900°C 026O°C以下循环试验200h的动态热腐蚀试验 结果见图2-20合金在含有Na2SOt和NaCl等 污染环境中，耐腐蚀能力优于GH3536合金。

3力学性能
3. 1 供货技术标准
3. 1. 1技术标准规定的性能（表3-1）
表3-1

3.1.2生产检验数据、基值和设计许用值
短时力学性能
1 硬度
3. 2. 1. 1 冷轧板经不同冷轧变形量+不同固溶处 理，室温硬度见表3-2。
3. 2.1.2冷轧板经不同冷轧量，室温硬度见图3-1。
冲击性能
1热轧中厚板纵向和横向取样，不同温度的 冲击功见表3-3。
3.2.2.2热轧中厚板纵向和横向取样，在真空中经 不同规范长期时效，室温冲击功见表3-4o
3.2.3压缩性能
3. 1冷轧板不同温度的压缩屈服强度见图3-2o
3. 2. 3. 2冷轧板纵向和横向取样，不同温度典型的 压缩应力-应变曲线分别见图3-3和图3-4o
3.2.4扭转性能
环形件不同温度的扭转性能见表3-5。
3.2.5剪切性能
3.2.6拉伸性能
3.2.6. 1不同轧制产品，典型室温拉伸性能见表 3-6；不同产品，不同温度的拉伸性能见表3-7。
3. 2. 6. 2冷轧板经不同冷变形量，不同温度的拉 伸性能见表3-8；室温屈服强度见图3-1 o
3. 2. 6. 3冷轧板经不同冷变形量和固溶处理，室 温拉伸性能见表3-9；纵向和横向取样，不同温度 的拉伸应力-应变曲线分别见图3-5和图3-6；经不 同长期时效，室温拉伸性能见表3-10。
3. 2. 6. 4 环形件不同温度的缺口拉伸强度见表 3-11;不同温度的平均拉伸应力-应变参数见表 3-12,平均拉伸应力-应变曲线见图3-7。
表3-3

表 3-4

表 3-5

表 3-2

图3-2冷轧板不同温度的压缩屈服强度
厚2.0 mm冷轧板，经标准热处理

3.2.5剪切性能

表 3-8

表3-9

表 3-10

3.3 持久和蠕变性能

3.3.1持久性能
3.3. 1. 1板材不同温度和时间的持久极限见 表3-13；不同温度的持久应力-寿命曲线见图3-8,持 久热强参数综合曲线见图3-9。
3.3. 1.2板材经不同冷轧变形量和不同固溶处理， 815°C和980°C的持久性能见表3-14；经815°C长期 时效,815°C、165MPa的持久性能见表3-15。
3.3. 1.3 环形件不同温度的持久极限（中值）见表
3-16；持久应力-寿命曲线（中值）见图3-10。
3.3. 1.4 环形件不同温度的持久极限（＞ = 95%, P=99. 87%）见表3-16；持久应力-寿命曲线见图3-11。
3. 3. 1.5环形件持久热强参数综合曲线（中值）见 图3-12；持久热强参数综合曲线见图3-13。
表 3-15

表 3-16

图3-20 环形件不同温度0.5%塑性应变的蠕变应力-寿命曲线3.3.2蠕变性能

3.3.2. 1冷轧板不同温度和时间内产生不同塑性 应变的蠕变极限见表3-17。

3.3. 2.2 板材经30%冷轧变形+ 540°C*4h时效， 不同温度和应力的蠕变曲线见图3-140
3. 3. 2. 3环形件不同温度的蠕变极限（中值） 见表3-18。

3. 3. 2. 4 环形件 800°C、900°C、1000°C 不同应力的 蠕变曲线分别见图3-15〜图3-17。
3.3. 2. 5 环形件的蠕变热强参数综合方程常数值 见表3-19。
3.3. 2.6 环形件在不同温度，产生0.1%、0.2%、0. 5%塑性应变的蠕变应力-寿命曲线分别见 图3-18〜图3-20。
3. 3. 2. 7 环形件蠕变热强参数综合曲线见图3-21。

3.4 疲劳性能
3.4. 1高周疲劳
3.4. 1. 1环形件不同温度的轴向光滑和缺口疲劳性能（中值）见表3-20 0
3.4. 1.2环形件700°C不同应力比的轴向缺口（K,=3）疲劳S-N曲线（中值）见图3-22,等寿命曲线（中 值）见图3-23o
3.4. 1.3 环形件760°C不同应力比的轴向光滑疲劳S-N曲线（中值）见图3-24 o
3.4. 1.4环形件800°C不同应力比的轴向光滑和缺口（ K.=3）疲劳S-N曲线（中值）分别见图3-25和
图3-26,800°C轴向光滑和缺口 （K, = 3）疲劳等寿命曲线（中值）分别见图3-27和图3-28。
3.4. 1.5环形件900°C不同应力比的轴向光滑疲劳S-N曲线（中值）见图3-29；900°C不同应力比轴向缺 口 （K,=3）疲劳S-N曲线（中值）见图3-30,轴向缺口 （K,=3）疲劳等寿命曲线（中值）见图3-31。
3. 4. 1. 6冷轧板横向取样，不同温度轴向光滑疲劳S-N曲线见图3-32,轴向缺口疲劳S-N曲线见图3-33。
表 3-20

图3-24环形件760°C不同应力比的轴向光滑疲劳S-N曲线（中值）
图3-25环形件800°C不同应力比的轴向光滑疲劳S-N曲线（中值）

图3-26环形件800V：不同应力比的轴向缺口（ K,=3）疲劳S-N曲线
图3-30环形件900°C不同应力比的轴向缺口 （K,=3）

图3-32冷轧板不同温度轴向光滑疲劳S-N曲线⑺厚2. 0mm板材，横向取样，经标准热处理
图3-33冷轧板不同温度轴向缺口疲劳S-N曲线⑺厚2. 0mm板材，横向取样,经标准热处理

3.4.2低周疲劳
3.4.2. 1环形件700°C、800°C和900°C的低周疲劳性能分别见表3-21〜表3-23。
3.4.2. 2 环形件700°C、800°C和900°C的低周疲劳e-N曲线分别见图3-34〜图3-36。 3. 4. 2. 3 环形件不同温度的循环应力-应变曲线见图3-37o
表 3-21

表 3-22

表 3-23
图 3-34
图3-35环形件800°C的低周疲劳oN曲线环形件，弦向取样，经标准热处理
图3-36环形件900°C的低周疲劳lN曲线环形件.弦向取样，经标准热处理
图3-37环形件不同温度的循环应力-应变曲线环形件.弦向取样•经标准热处理

3.4.3特种疲劳
3. 4. 3. 1冷轧板不同循环温度，至产生0. 5mm长裂纹的冷热疲劳性能见表3-24o
3.4. 3.2冷轧板经不同固溶温度处理，950°Cu20°C循环70周时的冷热疲劳性能见表3-250
3. 4. 3. 3冷轧板950°Cd20°C、1000°C=20°C循环温度的冷热疲劳裂纹增长曲线见图3-38。
表3-24⑴
4工艺性能与要求 4. 1 成形工艺与性能
4. 1.1锻造加热温度为1180°C,终锻温度不低于980°C。铸造组织破碎后，可以采用大变形量，以减少再 加热次数和细化晶粒。
4.1.2板材在固溶处理后塑性良好，可以采用任何冷成形工艺，但其最小变形量应大于12%,以避免退 火后产生粗大晶粒。
4.2 工艺性能
4. 2. 1 81. 2mm板材供应状态在芯轴半径为5mm、拔杆高度H=25mm时的反复弯曲次数为40次〜42次。
4.2.2高温扭转塑性图见图4-1；高温拉伸图见图4-2。
4. 2. 3 厚1. 2mm板材供应状态的杯突试验挤压深度为10. 6mm~ 12. 0mm。
合金在加热后形成的表面氧化膜与基体结合较牢，采用清洗不锈钢氧化皮的方法不易洗掉，而应釆用 复合碱酸洗工艺清除氧化皮。
4. 6 切削加工与磨削性能
无特殊要求。