1、Nimonic 901概述
Nimonic 901奥氏体型时效硬化高温合金
Nimonic 901应用概况与特殊要求
该合金在国外广泛用于航空发动机及地面燃气涡轮上在650℃以下工作的转动件和紧固件，使用寿命较长。国内也已在航空发动机上使用，是经过使用考验的成熟合金。
合金锻造进，若工艺参数选择或操作不当时，其性能会显示明显的方向性，并可能引起缺口敏感，但只要严格工艺，就不会出现此现象。该合金膨胀系数接近铁素体型热强合金钢，使得两种材料能够连接面对热账没有特殊规定。
1.1、Nimonic 901 材料牌号
GH901(GH2901）
1.2、Nimonic 901 相近牌号
Incoloy901(美国),Nimonic901(英国),Z8NCDT42(法国)，2.4662(德国)
1.3、Nimonic 901 材料的技术标准
WS9-7029坯-1996《GH901合金轴用棒材》
WS9-7029盘坯-1996《GH901合金转动件用饼坯》
WS9-7029锻件-1996《GH901合金盘、轴锻件》
WS9-7031-1996《GH901合金热轧和锻制棒材》
WS9-7031环坯-1996《GH901合金轧环件件用环坯》
WS9-7031环件-1996《GH901合金轧环件》
WS9-7031-1996《GH901合金闪光焊接环形件型材》
1.4、Nimonic 901化学成分
表1-1
|
C |
Cr |
Ni |
Mo |
Al |
Ti |
Fe |
B |
|
0.02～0.06 |
11.0～14.0 |
40.0～45.0 |
5.0～6.5 |
≤0.30 |
2.8～3.1 |
余 |
0.01～0.02 |
|
Mn |
Si |
P |
S |
Cu |
Bi |
Pb |
Ag |
|
不大于 |
不大于 |
不大于 |
不大于 |
不大于 |
不大于 |
不大于 |
不大于 |
|
0.50 |
0.40 |
0.020 |
0.008 |
0.20 |
0.0001 |
0.001 |
0.0005 |
2、Nimonic 901物理及化学性能
2.1、Nimonic 901 热性能
2.1.1、Nimonic 901熔化温度范围 熔点为1360℃
2.1.2、Nimonic 901热导率
表2-1
|
θ/℃ |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
|
λ/（W/（m·C）） |
12.0 |
13.5 |
15.1 |
16.7 |
18.2 |
19.8 |
21.2 |
22.8 |
24.3 |
25.1 |
2.1.3、Nimonic 901线膨胀系数
表2-2
|
θ/℃ |
20～100 |
20～200 |
20～300 |
20～400 |
20～500 |
20～600 |
20～700 |
20～800 |
20～900 |
|
α/10-6C-1 |
13.5 |
14.0 |
14.4 |
14.9 |
15.1 |
15.2 |
15.5 |
16.0 |
16.5 |
2.1.4、Nimonic 901热扩散率
表2-3
|
θ/℃ |
20 |
100 |
150 |
250 |
350 |
450 |
550 |
650 |
950 |
|
Q/（10-6m2/S）） |
2.66 |
2.93 |
3.00 |
3.18 |
3.47 |
3.73 |
3.78 |
4.02 |
4.11 |
2.2、Nimonic 901 密度
ρ=8.21g/cm3
2.3、Nimonic 901 电性阻率
表2-4
|
θ/℃ |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
p/（10-6Ω.M）） |
1.073 |
1.095 |
1.132 |
1.162 |
1.199 |
1.229 |
1.254 |
1.275 |
1.309 |
1.316 |
2.4、Nimonic 901 磁能型
合金无磁性
2.5、Nimonic 901 化学性能
2.5.1、Nimonic 901抗氧化性能 在空气介质中试验100h后的氧化速率
表2-5
|
θ/℃ |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
|
氧化速率/（g/(m3·h）） |
0.0072 |
0.0140 |
0.0522 |
0.1665 |
0.2367 |
2.5.2、Nimonic 901耐腐蚀性能 合金在盐酸溶液中容易产生点耐蚀。
3、工艺性
合金具有良好的热成型性能。
3.1、锻造
较大的钢锭不允许直接冷至室温，而应热搬运直接移入锻造加热炉，以防止冷却和再加热时通过时效温度区间。铸锭应锻成最大边长为205mm方坯，而后快冷及修整。锻造时应严格控制工艺参数，防止出现粗细晶粒严重不均匀（两者有明显的界线）现象，保证性能稳定。
3.2焊接性能
可以进行氩弧焊，采用Nimonic 901合金焊丝。
3.3零件热处理工艺
发动机涡轮盘热处理加热应避免加热速度过快。
