GH3600 镍基高温合金薄带的抗氧化性能研究

GH3600 镍基高温合金薄带生产技术

GH3600是一种固溶强化型镍基高温合金，以其优异的耐蚀性、高温强度和抗氧化性能，在航空航天发动机、核反应堆、石油化工生产中的蒸发罐和热交换器等领域得到广泛应用。近年来，微型化、低功耗和高效率成为微系统技术的主要特点，推动了对材料更加轻量化和小型化的需求，使得极薄带等微型材料的需求量迅速增长。在一些尖端领域，如尺寸小于15.24厘米、重量小于100克、具有远距离侦察和隐蔽特点的微型飞行器，对金属极薄带的尺寸和性能提出了更高要求。我国极薄带生产起步较晚，目前整体生产水平与国外存在一定差距，国产GH3600薄带厚度基本都在0.1毫米左右，且镍基高温合金极薄带大量依赖进口。因此，为了满足航空航天及新兴微系统领域的需求，迫切需要开展GH3600等镍基高温合金极薄带材料的研究。

GH3600镍基高温合金的主要化学成分(质量分数，%)为：Cr16.23, Fe 8.43, Mn0.5, Ni余量。我们利用自研的四辊液压张力冷轧机，在不进行中间退火的条件下，成功将带材厚度从0.5毫米减薄至0.25、0.125和0.07毫米。

结论：

在无中间退火的条件下，成功制备了厚度为0.07mm的GH3600镍基高温合金极薄带。随着轧制减薄量的增加，晶粒沿轧制方向拉长现象越来越明显，晶界变得模糊，并出现了大量变形带，退火孪晶消失，带材强度和硬度逐渐升高。

GH3600镍基高温合金带材在800℃退火1h后已发生完全再结晶，晶粒尺寸随着退火温度的升高而增加，材料的强度随着退火温度的升高而下降；压下量增大，再结晶晶粒细化，材料的屈服强度也随之上升。

0.07mm厚极薄带在高温退火后，组织中出现异常粗大的晶粒，带材厚度方向上部分区域出现单层晶粒。尺寸效应造成GH3600镍基高温合金带材的力学性能出现反常现象，带材的屈服强度随T/D的减小而增大，抗拉强度和延伸率却随T/D的减小表现为“越小越弱”。

(4) 0.07mm厚GH3600镍基高温合金极薄带材经800~900℃退火后发生完全再结晶且晶粒尺寸约为7μm时，其局部取向在0.5左右，屈服强度和抗拉强度分别可达400及600MPa以上，断后延伸率为13%左右，带材的强塑性匹配较好，综合力学性能最优。

固溶温度对高温合金GH3600微观组织与硬度的影响

1)随着固溶温度的升高，GH3600合金再结晶程度增加，高于960 ℃时合金晶粒中形成孪晶结构，显微组织变得均匀。

2)固溶温度低于960 ℃时，第二相颗粒大量残留在原始晶界或孪晶界位置，阻碍了再结晶晶粒的长大，当温度高于1010 ℃时，第二相全部溶解使得合金晶粒尺寸急剧增加。

3)固溶温度为1010 ℃时，合金形成均匀的晶粒组织和孪晶结构，并发生新的第二相析出反应，合金硬度值达到152.6 HV10。

GH3600镍基高温合金可供应的规格如下：

GH3600镍基高温合金板：厚度范围通常从0.5毫米到100毫米，宽度范围通常从100毫米到2000毫米。长度通常为1000毫米到6000毫米。也可根据客户需求定制其他尺寸。

GH3600镍基高温合金棒：直径范围通常从5毫米到300毫米，长度通常为1000毫米到6000毫米。也可根据客户需求定制其他尺寸。

GH3600镍基高温合金管：外径范围通常从6毫米到500毫米，壁厚范围通常从0.5毫米到50毫米，长度通常为1000毫米到12000毫米。也可根据客户需求定制其他尺寸。

GH3600镍基高温合金带：厚度范围通常从0.05毫米到5毫米，宽度范围通常从5毫米到500毫米。也可根据客户需求定制其他尺寸。

GH3600镍基高温合金丝材：直径范围通常从0.1毫米到10毫米，长度通常为1000毫米到3000毫米。也可根据客户需求定制其他尺寸。

以上规格均可根据客户的具体要求进行定制生产，以满足不同应用场景的需求。