NS312高韧性铬镍合金、NS312板材、NS312棒材

NS312高韧性铬镍合金、NS312板材、NS312棒材
NS312
NS312固溶强化型镍基合金
一、NS312概述
NS312是早期发展的镍-铬-铁基固溶强化合金，具有良好的耐高温腐蚀和抗氧化性能、优良的冷热加工和焊接工艺性能，在700℃以下具有满意的热强性和高的塑性。合金可以通过冷加工得到强化，也可以用电阻焊、溶焊或钎焊连接，可供应冷轧薄板、热轧厚板、带材、丝材、棒材、圆饼、环坯、环形锻件等，适宜制作在1100℃以下承受低载荷的抗氧化零件。
1.1 NS312材料牌号 NS312。
1.2 NS312相近牌号 Inconel，GH600，GH3600(中国）。
1.3 NS312材料的技术标准
抚高新 1995-13《NS312合金冷轧薄板技术条件》
抚高新 1993-18《NS312合金棒材、圆饼、环坯和环形锻件技术条件》
BZ-44-9002B-0《NS312合金冷轧薄板技术条件》
BZ-44-9003B-0《NS312合金热轧厚板技术条件》
Q/3B 4082-1993《NS312合金冷轧带材》
Q/3B 4083-1993《NS312合金铆钉用丝材》
Q/5B 4006-1995《NS312合金冷轧带材和薄板材》
Q/5B 4030-1992《冷镦用NS312合金冷拉丝》
1.4 NS312化学成分 见表1-1。
表1-1%
C Cr Ni+Co Al Ti Fe
≤0.15 14.0～17.0 ≥72 ≤0.35 ≤0.50 6.00～10.00
Nb+Ta Mn Si P S Cu
≤1.00 ≤1.00 ≤0.50 ≤0.040 ≤0.015 ≤0.50
注：1 航天用材料标准BZ-44-9003B-0规定ω(C)≤0.10%,ω(P)≤0.020%,ω(Nb)≤1.00%。
2 抚高新1995-13标准规定ω(P)≤0.025%,ω(Nb)≤1.00%。
1.5 NS312热处理制度 板材：1010～1050℃，3～5min/mm，空冷；带材：1010℃±10℃，空冷；丝材：1065℃±10℃，空冷。棒材、环形件检验试验经1010℃±10℃，空冷固溶处理。
1.6 NS312品种规格与供应状态 可供应各种规格的板材、棒材、锻件、带材、丝材、圆饼、环坯、环形锻件。棒材以锻轧状态、表面磨光或车光供应；圆饼和环坯以锻态供应；环件以固溶状态供应；板材经固溶、碱酸洗、矫直和切边后供应；带材经冷轧、固溶、去氧化皮交货；丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。
1.7 NS312熔炼与铸造工艺 合金采用下列工艺之一进行熔炼：(1)非真空感应熔炼加电渣重熔；(2)电弧炉熔炼加电渣重熔；(3)真空熔炼。
1.8 NS312应用概况与特殊要求 该合金在国外有成熟的使用经验，在国内已制成航天发动机零部件，通过试飞试验，在航空上也开始使用。
二、NS312物理及化学性能
2.1 NS312热性能
2.1.1 NS312熔化温度范围 1370～1430℃。
2.1.2 NS312热导率 见表2-1。
表2-1
θ/℃ 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
λ/（W/（m•℃）） 12.85 13.94 15.15 16.62 18.71 20.72 22.40 24.49 27.00 29.51 31.60
2.1.3 NS312比热容 见图2-1。
2.1.4 NS312线膨胀系数 见表2-2。
2.2 NS312密度 ρ=8.43g/cm3。
2.3 NS312电性能 电阻率见图2-2。
表2-2
θ/℃ 20～200 20～300 20～400 20～500 20～600 20～700 20～800 20～1000
α/10-6℃-1 12.35 12.75 13.10 13.55 14.50 15.15 15.70 16.20
2.4 NS312磁性能 合金无磁性。
2.5 NS312化学性能
2.5.1 NS312抗氧化性能 在空气介质中试验100h的氧化速率见表2-3。
表2-3
θ/℃ 800 900 1000
氧化速率/(g/m2•h) 0.01865 0.05724 0.13718
三、NS312力学性能
3.1 NS312技术标准规定的性能 见表3-1。
表3-1
品种 θ/℃ 拉伸性能 HBS 弯曲试验
σb/MPa σP0.2/MPa δ5/% φ/%
棒材 20 ≥585 ≥240 ≥30 - 134～217 -
圆饼、环坯或环形件 20 ≥520 ≥205 ≥35 - ≥187 -
热轧板 20 ≥550 ≥240 ≥35 ≥40 - -
900 ≥95 ≥45 ≥40 ≥50 - -
冷轧板 20 ≥550 ≥240 ≥30 - - ①
900 ≥90 ≥40 ≥60 - - -
冷轧板 20 ≥550 ≥200 ≥30 - - 测试
带材 20 ≥550 ≥240 ≥30 - - ①
丝材 20 实测 实测 实测 - HV≤151 冷顶锻合格
① 供应状态板材应进行室温弯曲试验，芯棒直径等于产品厚度乘以表3-2的弯曲系数，弯曲轴线应平行于轧制方向，弯曲180°以后，在放大20倍下检查，不得有裂纹存在。
表3-2
产品厚度/mm <0.25 0.25～1.30 >1.30～4.00
弯曲系数 双方协议 1 2
四、NS312组织结构
4.1 NS312相变温度
4.2 NS312时间-温度-组织转变曲线
4.3 NS312合金组织结构 合金在1120℃处理2h后，仅有TiN氮化物和Cr7C3型碳化物，在870℃经1500h长期时效后，组织中仍然是Cr7C3和TiN，说明合金的组织是稳定的。
五、NS312工艺性能与要求
5.1 NS312成形性能 合金具有良好的热加工性能，钢锭锻造加热温度为1110～1140℃；终锻温度不小于950℃，板坯轧制加热温度为1130～1170℃，精轧加热温度为1090～1130℃。成品固溶处理温度为1010～1050℃。
5.2 NS312焊接性能 合金焊接性能良好，可用电弧焊、氩弧焊、电阻焊和钎焊等各种方法连接，大型或复杂的焊接结构件在熔焊后应在870℃退火1h，以消除焊接应力。
5.3 NS312零件热处理工艺 零件的热处理工艺应按相应的材料标准的热处理制度进行。薄板和带材零件的退火处理应在保护气氛中进行。


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