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牌号成分
GH2909低膨胀高温合金带材GH2909环形件
作者：admin 发布时间：2022-11-29 13:17点击：
GH2909低膨胀高温合金材质特性介绍
GH2909合金是在GH2907合金基础上发展起来的第三代低膨胀系数高温合金，属于Fe-Ni-Co基沉淀硬化变形高温合金。因其具有强度高、热膨胀系数小、650 ℃ 以下冷热乏力性能好等优点，被广泛应用于航空发动机环、燃烧室、排气道等零部件。
GH2909合金在GH2907合金的基础上增加了Si含量，促进了晶界e相的析出，提高了合金抗应力诱导晶界氧化脆性 (SAGBO) 的能力，显著提高了缺口耐久性。在一定的含量范围内 (0.28% ~ 0.42%，质量分数，下同) 增加Si含量，可促进GH2909合金中 ε 相析出，有利于降低缺口敏感性，提高缺口耐久性。但是，Si含量的增加也使GH2909合金的类型和沉淀行为更加复杂。以往的研究表明，该合金的主要析出相包括y 相、 ε 相、e ”相、Laves相、MC碳化物和G等相，GH2909合金析出相的类型和形态与热处理工艺密切相关，微量元素Si含量等因素，虽然在GH2909合金中需要足够量的 ε 相来消除缺口敏感性，但该合金中 ε 相的晶体结构仍存在争议。
GH2909合金锻件容易出现机械性能波动较大的问题，尤其是间隙灵敏度的波动。微观结构和性能密切相关。虽然GH2909合金的Si含量仅为0.35% ~ 0.55%，但富Si对合金的力学性能，特别是缺口耐久性有明显影响。合金析出对热处理工艺极为敏感，受合金成分、预热处理工艺、热处理时参数波动等因素影响，直接影响合金力学性能的稳定性。
GH2909低膨胀高温合金主要化学元素
GH2909低膨胀高温合金材料技术标准
熔化温度范围1336℃～1384℃（差热分析法）。
相变点 居里点（拐点）∶400℃～455℃21。
密度p=8.26g/cm³。
磁性能 合金在450℃以下呈铁磁性，在450℃以上呈顺磁性。
低膨胀高温合金GH2909长期时效对性能的影响
（1）GH2909合金在550℃和600℃时效2000h 后室温和高温拉伸强度略有提高，塑性基本上不变。在650℃长期时效后其室温和高温拉伸强度都明显降低，室温断面收缩率显著降低，高温塑性大幅度提高。
（2）GH2909合金在较低温度（550℃、600℃）长期时效后，主要强化相γ′相补充析出，其尺寸没有明显的变化；针状相e/e"相有所增加、尺寸增大并出现粗化的趋势。合金在650℃长期时效后组织中出现大量贯穿晶粒的针状相，相互交错呈魏氏组织，强化相γ数量减少、尺寸变大。
（3）合金在550℃和600℃时效2000h后组织和性能较为稳定，具有良好的综合力学性能。在650℃时效2000h后其强度显著降低。
GH2909合金是在GH2907合金基础上发展起来的第三代低膨胀系数高温合金，属于Fe-Ni-Co基沉淀硬化变形高温合金。因其具有强度高、热膨胀系数小、650 ℃ 以下冷热乏力性能好等优点，被广泛应用于航空发动机环、燃烧室、排气道等零部件。
GH2909合金在GH2907合金的基础上增加了Si含量，促进了晶界e相的析出，提高了合金抗应力诱导晶界氧化脆性 (SAGBO) 的能力，显著提高了缺口耐久性。在一定的含量范围内 (0.28% ~ 0.42%，质量分数，下同) 增加Si含量，可促进GH2909合金中 ε 相析出，有利于降低缺口敏感性，提高缺口耐久性。但是，Si含量的增加也使GH2909合金的类型和沉淀行为更加复杂。以往的研究表明，该合金的主要析出相包括y 相、 ε 相、e ”相、Laves相、MC碳化物和G等相，GH2909合金析出相的类型和形态与热处理工艺密切相关，微量元素Si含量等因素，虽然在GH2909合金中需要足够量的 ε 相来消除缺口敏感性，但该合金中 ε 相的晶体结构仍存在争议。
GH2909合金锻件容易出现机械性能波动较大的问题，尤其是间隙灵敏度的波动。微观结构和性能密切相关。虽然GH2909合金的Si含量仅为0.35% ~ 0.55%，但富Si对合金的力学性能，特别是缺口耐久性有明显影响。合金析出对热处理工艺极为敏感，受合金成分、预热处理工艺、热处理时参数波动等因素影响，直接影响合金力学性能的稳定性。
GH2909低膨胀高温合金主要化学元素
| GH2909低膨胀高温合金 | ||||
| C | Cr | Ni | Co | Al |
| ≤0.06 | ≤1.0 | 35~40 | 12~16 | ≤0.15 |
| Ti | Fe | Nb+T | B | Si |
| 1.3~1.8 | 余 | 4.3~5.2 | ≤0.012 | 0.25~0.5 |
| Mn | P | S | Cu | |
| ≤1.0 | ≤0.015 | ≤0.015 | ≤0.5 | |
GH2909低膨胀高温合金材料技术标准
| 材料技术标准 | ||||
| GB/T14992 | 高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号 | |||
| Q/6S1406 | 低膨胀 GH909合金棒材、圆饼和环形件 | |||
| Q/GYB 05036 | GH2909合金棒材和环形件 | |||
| Q/GYB 05069 | 焊接用 HGH2909合金冷拉丝材 | |||
| Q/GYB 05072 | GH2909 低膨胀合金冷轧薄板与带材 | |||
熔化温度范围1336℃～1384℃（差热分析法）。
相变点 居里点（拐点）∶400℃～455℃21。
密度p=8.26g/cm³。
磁性能 合金在450℃以下呈铁磁性，在450℃以上呈顺磁性。
低膨胀高温合金GH2909长期时效对性能的影响
（1）GH2909合金在550℃和600℃时效2000h 后室温和高温拉伸强度略有提高，塑性基本上不变。在650℃长期时效后其室温和高温拉伸强度都明显降低，室温断面收缩率显著降低，高温塑性大幅度提高。
（2）GH2909合金在较低温度（550℃、600℃）长期时效后，主要强化相γ′相补充析出，其尺寸没有明显的变化；针状相e/e"相有所增加、尺寸增大并出现粗化的趋势。合金在650℃长期时效后组织中出现大量贯穿晶粒的针状相，相互交错呈魏氏组织，强化相γ数量减少、尺寸变大。
（3）合金在550℃和600℃时效2000h后组织和性能较为稳定，具有良好的综合力学性能。在650℃时效2000h后其强度显著降低。
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