镍基合金

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A286

A286是Fe-25Ni-15Cr基高温合金,加入钼、钛、铝、钒及微量硼综合强化。在650℃以下具有高的屈服强度和持久、蠕变强度,并且具有较好的加工塑性和满意的焊接性能。适合制造在650℃以下长期工作的航空发动机高温承力部件,如涡轮盘、压力机盘、转子叶片和紧固件等。该合金可以生产各种形状的变形产品,如盘件、锻件、板、棒、丝和环形件等。

 
合金A-286
UNS S66286, AISI 660, AMS 5731, ASTM A 638
 
合金A-286专用于在高达704°C高温环境下,既要求高强度又要求很好的耐腐蚀性能的应用。
A-286切口截面的韧性非常好。事实上,A-286的切口断裂强度优于其他具有类似高温性能的商用合金。该材料的一大优点是可以通过热处理达到沉淀硬化和强化的效果。
 
化学成分
 
0.08%以下
1.00%以下
锰  2.00%
1.00-1.50%
0.35%
0.003-0.010%
1.90-2.30%
0.10-0.50%
24-27.00%
13.50-16.00%
余量
 
物理性能
 
密度:0.2860lb/in3
平均比热(104-1299°F)
200°F 9.17 X 10-6in/in/°F
400°F 9.35 X 10-6in/in/°F
600°F 9.47 X 10-6in/in/°F
800°F 9.64 X 10-6in/in/°F
1000°F 9.78 X 10-6in/in/°F
1200°F 9.88 X 10-6in/in/°F
1300°F 9.94 X 10-6in/in/°F
1400°F 10.3 X 10-6in/in/°F
 
平均热膨胀系数
温度 °C 系数 10-6/°C
93 16.5
204 16.8
316 17.0
427 17.4
538 17.6
649 17.8
704 17.9
760 18.6
 
导热率
302°F 104.2 Btu-in/hr/ft2/°F
1112°F 165.0 Btu-in/hr/ft2/°F
 
弹性模量(E)
70°F        21.1°C     28.8 X 103ksi 199 MPa X 103
1000°F    538°C      23.7 X 103ksi  163 MPa X 103
1100°F   593°C      22.8 X 103ksi  157 MPa X 103
1200°F    649°C      21.9 X 103ksi  151 MPa X 103
1300°F    704°C     21.1 X 103ksi  145 MPa X 103
1400°F    760°C      20.1 X 103ksi  139 MPa X 103
1500°F   816°C      18.7 X 103ksi  129 MPa X 103
 
电阻:
87°F        545.0 ohm-cir-mil/ft
1000 °F  692.0 ohm-cir-mil/ft
1200 °F   712.0 ohm-cir-mil/ft
1350 °F  719.0 ohm-cir-mil/ft
1500 °F   732.0 ohm-cir-mil/ft
 
熔距:2500-2600°F
 
磁通量
固溶态: 1.0100Mu
固溶时效: 1.0070Mu
 
 
机械性能
 
蠕变强度
\
 
抗拉强度
测试样棒直径为22.2mm,982°C固溶处理1个小时,油淬,719°C时效处理16个小时,空冷。
\
注:通过889°C固溶加718°C时效处理后,强度可提高大约10ksi,延伸率也能提高。
 
应力开裂
982°C,固溶处理1个小时,油淬,718°C时效处理16个小时,空冷。
\
 
高温硬度
\
 
V形缺口冲击强度
\
 
热处理
 
固溶处理
A286可采用下面两种热处理方法:
1. 加热至982°C,保温1个小时,然后迅速冷却
2. 加热至899°C,保温2个小时,然后迅速冷却
采用第一种方法,材料经过时效后,可以提高开裂强度。第二种方法可以提高韧度和硬度。
 
时效
加热至704-760°C, 保温12-16个小时,然后空冷。处理后硬度约为300BHN。
 
899°C的固溶处理后,有时会进行两轮沉淀硬化处理,即加热至704/760°C,保温16小时,然后空冷至649°C,保温8-12个小时,然后空冷。这个处理可以提高缺口开裂强度,同时提高韧度和硬度。
 
时效处理产生的尺寸变化—收缩0.001in/in
 
加工性能
 
热加工
A286在1038-1121°C温度范围可以进行轧制和锻造。热加工时,A286对形变的抵抗力略大于奥氏体不锈钢。请勿在927°C以下进行锻造。
 
冷加工
固溶态的A286可以做冷拉和冷成形。加工难度略大于316和310,且冷作硬化速度很快。
 
机加
 
总的来说,高温合金的加工难度大于不锈钢。但是铁基合金,例如A286,比镍基沉淀硬化的合金更好加工。多采用硬质合金刀具进行加工。
加工参数
 
车削—单刃刀具和组合刀具
\
 
车削-切断刀具和成型切刀
\
 
钻削
\
 
铰孔
\
 
 
螺纹板牙
\
 
注:上述参数为材料去除类型加工的平均参数。具体零件加工,需根据零件本身的情况而进行参数调整。
 
焊接
A286的受热区域容易出现开裂,所以不宜采用熔焊。如果焊接非常必要,可以考虑用JBK-75合金代替A286来做焊接零件。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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