新聞資訊
卡本特Thermo-Span?高溫合金化學成分物理性能機械性能
化學成份
碳——?0.05%?最大???????????????????鈷——? 28.00/30.00%
錳——??0.50%?最大???????????????????鈦——? 0.70/1.00%
硅——? 0.20/0.30%????????????????????鈮——? 4.50/5.20%
磷——? 0.015%?最大?????????? ???????鋁——? 0.30/0.60%
硫——? 0.015%?最大????????????? ????銅——? 0.50%?最大
鉻——? 5.00/6.00%????????????????????硼——? 0.01%?最大
鎳——? 23.50/25.50%??????????????????鐵——??余量
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簡介說明
Thermo-Span?合金是沉淀硬化型的超合金鋼，主要取其耐受高溫條件下的低膨脹性能，使用的高溫環境近似于常用的高溫合金Inconel 718 (GH4169)。由于鉻元素的加入，及對其他非金屬雜質成分的合理控制，Thermo-Span??比常用高溫狀態下控制膨脹合金鋼CTX-1,CTX-3,CTX909在抗拉強度，蠕變強度及抗熱疲勞強度等性能上有很大的提高，使Thermo-Span??可以在更為苛刻的條件下使用，以適應現代航空發動機，燃氣輪機的發展。另外由于Thermo-Span??的固溶強化的熱處理溫度較CTX系列的合金要高，一道簡單的固溶時效熱處理后的再結晶態Thermo-Span??合金就可以擁有良好的高溫狀態下強度性能，無需像CTX系列合金那樣經過較為復雜的熱處理工藝。
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合金用途
取其耐受高溫條件下的低膨脹性能，主要適用于飛機發動機的壓縮機和廢排氣罩環，密封件或是相應的其他燃氣輪機部件，同時用于蒸汽輪機葉片，測試儀器，彈簧，火箭噴射器，精密模具。相對CTX系列合金鋼，Thermo-Span??擁有更好的抗氧化腐蝕能力和熱疲勞強度。
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熱疲勞強度及穩定性
常溫條件下，Thermo-Span??比CTX-909蠕變強度和延展性稍差，但在650oC靜止狀態下，1500小時后依然保持常溫條件下的延展性，而CTX-909有明顯的延展性能下降；Thermo-Span??蠕變強度只有2-7%下降，CTX-909下降12-23%。
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抗腐蝕性能（含四種合金高溫氧化&鹽噴/鹽霧條件下抗腐蝕能力對照表）
由于合理比例鉻元素的加入及對非金屬夾雜物成分比例的良好控制，卡本特Thermo-Span??在高溫條件下結合了通常的CTX系列合金鋼的低膨脹系數和獨有的良好抗腐蝕性能，并對高溫高壓下的氫脆有極好抵御能力。
測試環境：高溫氧化：677oC,100小時；鹽噴/鹽霧：3.5%氯化鈉霧狀環境，35oC,200小時
合金牌號 |
高溫氧化導致的增重（mg/dm2） |
鹽霧條件下的表面腐蝕程度（%） |
Thermo-Span? |
36 |
15 |
CTX-909 |
158 |
102 |
Inconel 718 |
10 |
0 |
不銹鋼410 |
8 |
88 |
物理性能（固溶時效后）
固溶時效方法：1094oC固溶1個小時，空冷；加熱到718oC下時效8個小時，按照55oC每小時的冷卻速度爐冷到621oC后，保持8個小時后空冷。
1.????????比重：8.23
2.????????居里點：320oC
3.????????密度：8226 kg/m3?(0.297 lb/in3)
4.????????動態彈性模量
環境溫度 |
模量值 |
||
oC |
oF |
MPa x 103 |
Psi x 106 |
24 |
75 |
189 |
27.4 |
160 |
320 |
184 |
26.7 |
316 |
600 |
179 |
26.0 |
482 |
900 |
172 |
24.9 |
649 |
1200 |
164 |
23.8 |
815 |
1500 |
156 |
22.6 |
982 |
1800 |
145 |
21.0 |
5.????????平均熱膨脹系數(材料變形大約的溫度點321oC/610oF)
溫度 |
膨脹系數 |
||
25oC?到 |
77oF?到 |
10-6/oC |
10-6/oF |
204 |
400 |
7.7 |
4.3 |
316 |
600 |
8.3 |
4.6 |
427 |
800 |
9.7 |
5.4 |
538 |
1000 |
11.0 |
6.1 |
649 |
1200 |
12.1 |
6.7 |
6.????????導熱性能
測試溫度 |
熱容值 |
熱導率 |
|||
oC |
oF |
Wsgm-1?K-1 |
Btu/lb-1?F-1 |
Wm-1?K-1 |
Btu in Hr-1?Ft-2F-1 |
23 |
73 |
0.463 |
0.1107 |
11.3 |
78.2 |
202 |
400 |
0.518 |
0.1239 |
15.0 |
103.7 |
427 |
800 |
0.521 |
0.1245 |
18.1 |
125.8 |
652 |
1200 |
0.549 |
0.1312 |
22.1 |
153.2 |
705 |
1300 |
0.560 |
0.1338 |
23.2 |
160.9 |
?
熱處理工藝
l????????固溶：1094oC保持1個小時，空冷
l????????時效：加熱到718oC并保持8個小時，按照55oC每小時的冷卻速度爐冷到621oC后，保持8個小時后空冷。
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加工工藝
熱作/鍛造
工件在1010到1120oC的均熱條件下可以自由加工。
為了達到理想的晶粒組織結構，深度鍛造建議在1038oC以下的溫度進行，同時工件可以在達到927oC前繼續進行熱作加工；不建議在927oC以下的更低的溫度下進行熱加工/鍛造。在合理較低的溫度下進行熱加工，晶粒結構中會產生球狀的鎳-鈷-鈳彌撒型沉淀物，防止在后續的固溶處理中產生低于5級的粗晶。
機加
固溶或時效硬化狀態下的Thermo-Span??合金都可以進行機械加工，加工工藝幾乎等同于Inconel 718 (GH 4169)。但是，固溶狀態的Thermo-Span??可以提供更好的加工速度和刀具壽命。
焊接/釬焊
焊接性能近似Inconel718 (GH4169)。
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焊接部分或是受熱影響的局部地區可能會出現輕微的機械強度和延展性損失。
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由于Thermo-Span??合金有較高的固溶溫度（1094oC），固溶處理后的Thermo-Span??合金可以輕松進行釬焊處理，焊接的工件內部可以達到很好的強度和機械性能的一致性。
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機械性能典型值（固溶時效處理后）
抗拉強度
測試溫度 |
0.2%?屈服強度 |
極限拉伸強度 |
%伸長率 |
斷面收縮率 |
|||
oC |
oF |
MPa |
Ksi |
MPa |
Ksi |
||
24 |
75 |
876 |
127 |
1227 |
178 |
16 |
32 |
260 |
500 |
841 |
122 |
1145 |
166 |
16 |
34 |
538 |
1000 |
807 |
117 |
1089 |
158 |
15 |
35 |
649 |
1200 |
814 |
118 |
1055 |
153 |
20 |
49 |
677 |
1250 |
745 |
108 |
904 |
131 |
19 |
35 |
705 |
1300 |
662 |
96 |
800 |
116 |
24 |
46 |
732 |
1350 |
579 |
84 |
678 |
98 |
25 |
50 |
760 |
1400 |
496 |
72 |
579 |
84 |
30 |
67 |
?
蠕變強度
測試溫度 |
測試壓力 |
蠕變發生時間 （小時） |
%伸長率 |
||
oC |
oF |
MPa |
Ksi |
||
測試樣品?–?缺口斷裂?(Kt=2) |
|||||
538 |
1000 |
827 |
120 |
512 |
--- |
980 |
--- |
||||
測試樣品?– Combo (Kt=3.8) |
|||||
649 |
1200 |
510 |
74 |
800 |
17 |
1048 |
29 |
||||
?
可供尺寸
棒料/絲材/鍛棒（可達Φ450mm以上）/帶材
?
系列合金
Pyromet? CTX-1 (同Inconel 903), Pyromet? CTX-3(同Inconel 907), Pyromet? CTX-909(?同Inconel 909)
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