一、GH3030 概述

    GH3030 是早期發(fā)展的80Ni-20Cr固溶強化型高溫合金，化學成分簡單，在800℃以下具有滿意的熱強性和高的塑性，并具有良好的抗氧化、熱疲勞、冷沖壓和焊接工藝性能。合金經(jīng)固溶處理后為單相奧氏體，使用過程中組織穩(wěn)定。主要產(chǎn)品是冷軋薄板，也可以供應(yīng)棒材、環(huán)件、絲材和管材等變形產(chǎn)品。主要用于800℃以下工作的渦輪發(fā)動機燃燒室部件和在1100℃以下要求抗氧化但承受載荷很小的其他高溫部件[1,2]。    

1.1 GH3030 材料牌號  GH3030(GH30)

1.2 GH3030 相近牌號  ЭИ435,XH78T(俄羅斯）

1.3 GH3030 材料的技術(shù)標準

    GJB 1952-1994《航空用高溫合金冷軋薄板規(guī)范》

    GJB 2297-1995《航空用高溫合金冷拔（軋）無縫管規(guī)范》

    GJB 2611-1996《航空用高溫合金冷拉棒材規(guī)范》

    GJB 2612-1996《航空用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》

    GJB 3020-1997《航空用高溫合金環(huán)坯規(guī)范》

    GJB 3317-1998《航空用高溫合金熱軋板規(guī)范》

    GJB 3318-1998《航空用高溫合金冷軋帶材規(guī)范》

    GJB 3165-1998《航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規(guī)范》

    GJB 3167-1998《冷鐓用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》

    GB/T 15062-1994 《一般用高溫合金管》

1.4 GH3030 化學成分  見表1-1。                                                                                               

表1-1%

    注：1.棒材和環(huán)坯標準規(guī)定，ω(Cu)≤0.20%。

        2.熱軋板、冷軋板、冷軋帶、管材、絲材和冷鐓用冷拉絲材標準規(guī)定，ω(Fe)≤1.00%,ω(P)≤0.015%,ω(S)≤0.010%,ω(Pb) ≤0.001%,ω(Cu)≤0.007%。                                     

1.5 GH3030 熱處理制度 固溶溫度為980～1020℃,冷卻方式對熱軋板、冷軋薄板和環(huán)坯均為空冷，冷鐓用絲材和冷拉棒材為水冷或空冷，管材為水冷。

1.6 GH3030 品種規(guī)格和供應(yīng)狀態(tài) 可生產(chǎn)各種規(guī)格的變形產(chǎn)品，棒材和環(huán)坯不經(jīng)熱處理交貨；熱軋板和冷軋薄板及管材經(jīng)固溶和酸洗后供應(yīng)；焊絲于冷拉狀態(tài)、固溶和酸洗狀態(tài)或半硬態(tài)成盤狀交貨；冷鐓用絲材于固溶、酸洗狀態(tài)成盤狀或直條狀、固溶直條狀磨光或冷拉狀態(tài)交貨；管材于固溶、酸洗狀態(tài)交貨；冷拉棒以退火、退火加酸洗、退火加磨光或冷拉狀態(tài)交貨。

1.7 GH3030 熔煉和鑄造工藝 電弧爐熔煉或電弧爐熔煉加電渣重熔或真空電弧重熔，非真空感應(yīng)爐加電渣熔或真空電弧爐重熔或真空雙聯(lián)工藝。

1.8 GH3030 應(yīng)用概況與特殊要求 該合金已在航空發(fā)動機上經(jīng)過了長期使用考驗，主要用于燃燒室和加力燃燒室零部件以及機匣安裝邊等零部件。

二、GH3030 物理及化學性能

2.1 GH3030 熱性能

2.1.1 GH3030 熔化溫度范圍  1374～1420℃[3]。

2.1.2 GH3030 熱導率  見表2-1。

2.1.3 GH3030 比熱容 見表2-2。

2.1.4 GH3030線膨脹系數(shù) 見表2-3。

2.1.5 GH3030黑度 見表2-4。

表2-1[4]

表2-2[1]

表2-3[1]

表2-4[2]

    ①為全輻射黑度（空氣中試驗）。

2.2 GH3030密度  ρ=8.4g/cm3[1]。

2.3 GH3030電性能 不同溫度的電阻率 見表2-5。

表2-5[5]

2.4 GH3030磁性能  合金無磁性。

2.5 GH3030化學性能

2.5.1 GH3030抗氧化性能 合金在空氣介質(zhì)中試驗100h后的氧化速率見表 2-6。

表2-6[1]

2.5.1.1 GH3030合金在高溫下氧化腐蝕深度見表2-7。

表2-7[6]

三、GH3030力學性能

優(yōu)質(zhì)棒材技術(shù)標準規(guī)定的性能見表3-1。

表3-1

注：①外徑>30mm,壁厚>3.0mm管材的室溫σb≥590MPa,δ5≥30%。

    ②環(huán)坯性能供參考。

    ③δ≤0.25mm帶材的室溫σb≥615MPa,δ5≥實測。   

四、GH3030組織結(jié)構(gòu)

4.1 相變溫度 

4.2 時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線 

4.3 合金組織結(jié)構(gòu) 經(jīng)1000℃固溶處理后為單相奧氏體組織，間有少量TiC和Ti(CN)。700～800℃長期時效后，析出Cr7C3型碳化物，析出量少，對合金性能影響不大。

五、GH3030工藝性能與要求

5.1 成型性能

5.1.1 鋼錠鍛造開坯裝爐溫度不高于800℃，加熱溫度為1180～1200℃，終鍛溫度不低于900℃，一次加熱的變形程度為50%，板材熱軋加熱溫度有1160～1180℃，冷軋壓率為30%左右。

5.1.2 反復彎曲及杯突性能見表5-1。

表5-1[1]

5.1.3 沖壓性能見表5-2。

表5-2[2]

    ① δ為板材厚度(mm)。

5.2 焊接性能 合金焊接性能優(yōu)良，可進行氬弧焊、點焊、縫焊和釬焊。氬弧焊時熔池流動性和成形性能均良好，裂紋傾向性小；接觸焊時有較寬的規(guī)范參數(shù)范圍。該合金可與1Cr18Ni9Ti、GH1140、GH3039、GH3044、GH3128等合金組合進行焊接。

5.2.1 手工氬弧焊（對接）規(guī)范見表5-3。         

表5-3[14]

5.2.2 不加焊絲的自動鎢極氬弧焊（對接）規(guī)范見表5-4。

表5-4[14]

5.2.3 固溶狀態(tài)縫焊規(guī)范見表5-5。

表5-5[14]

5.2.4 各種焊接接頭的力學性能見表5-6。

表5-6[12,14]

5.3 零件熱處理工藝 航空工廠零件的中間熱處理和最終熱處理制度為固溶1000℃，保濕5-10min，空冷或水冷。如需要零件具有高的熱強性，可將最終固溶處理溫度提高到1150℃。

5.4 表面處理工藝 熱處理后，零件表面的氧化皮可用吹砂或酸洗方法清除。酸洗時采用HF-H2SO4-HNO3水溶液的單一酸洗工藝，也可采用NaOH-NaNo3和H2SO4-NaC1-H2O溶液的復合堿酸洗工藝。