GH93高温合金是一种在高温下具有优异力学性能和耐久性的材料,广泛应用于航空、航天、核工业及燃气轮机等领域。本文将详细介绍GH93高温合金国标200宽带材在各种温度下的力学性能、持久性能和蠕变性能。
GH93高温合金是一种镍基合金,主要由镍、铬、钴和钼等元素组成。其主要特点是高温强度高、抗氧化和抗腐蚀性能优异。根据国标200的规定,GH93高温合金宽带材的主要化学成分如下:
镍(Ni):基体
铬(Cr):18-21%
钴(Co):15-17%
钼(Mo):4-6%
铝(Al):0.5-1.5%
钛(Ti):2-3%
力学性能
GH93高温合金在不同温度下的力学性能包括抗拉强度、屈服强度和延伸率等。以下是其在室温和高温(600℃、800℃和1000℃)下的主要力学性能参数:
| 温度(℃) | 抗拉强度(MPa) | 屈服强度(MPa) | 延伸率(%) |
|-----------|------------------|------------------|-------------|
| 室温 | 950 | 700 | 25 |
| 600 | 850 | 650 | 22 |
| 800 | 750 | 600 | 20 |
| 1000 | 550 | 400 | 15 |
由上表可见,随着温度的升高,GH93高温合金的抗拉强度和屈服强度均有所下降,但其延伸率保持在较高水平,显示出良好的塑性和韧性。
持久性能
持久性能是指材料在高温和长期应力作用下保持其力学性能的能力。GH93高温合金在高温下具有良好的持久性能。以下是其在不同温度和应力条件下的持久寿命数据:
| 温度(℃) | 应力(MPa) | 持久寿命(小时) |
|-----------|-------------|------------------|
| 600 | 600 | 5000 |
| 800 | 400 | 2000 |
| 1000 | 200 | 1000 |
这些数据表明,GH93高温合金在高温下仍能保持较长的持久寿命,适用于长时间运行的高温设备。
蠕变性能
蠕变性能是材料在恒定高温和应力作用下,随着时间缓慢发生塑性变形的特性。GH93高温合金具有优异的蠕变抗力。以下是其在不同温度和应力条件下的蠕变速率数据:
| 温度(℃) | 应力(MPa) | 蠕变速率(%/小时) |
|-----------|-------------|--------------------|
| 600 | 600 | 0.01 |
| 800 | 400 | 0.05 |
| 1000 | 200 | 0.1 |
由此可见,GH93高温合金在高温下的蠕变速率较低,说明其在高温应力环境下变形缓慢,具有优异的尺寸稳定性。
结论
GH93高温合金国标200宽带材在各种温度下表现出优异的力学性能、持久性能和蠕变性能。其高温强度高、抗氧化和抗腐蚀性能优异,适用于航空、航天、核工业及燃气轮机等需要在高温下长时间工作的领域。具体数据表明,GH93高温合金在600℃至1000℃范围内,仍能保持良好的力学性能和尺寸稳定性,是一种极具应用前景的高温结构材料。