高温合金A286SUH660GH2132应用解析.docx
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高温合金A286SUH660GH2132应用解析
SUH660镍基合金
（UNSS66286/A286/SUH660/GH2132/1.4980）
简介
SUH660（UNSS66286/A286/SUH660/GH2132/1.4980）是Fe-25Ni-15Cr基高温合金，加入钼、钛、铝、钒及微量硼综合强化。
有可时效硬化高的机械性能。
该合金在温度高达约1300°F（700℃）保持良好的强度和抗氧化性能。
在700℃以下具有优于奥氏体不锈钢的高温强度，属于沉淀析出硬化耐热不锈钢。
与SUS304相比Ni含量多，且添加有Ti、Al等硬化元素。
因此，通过时效硬化处理，会有γ’相（fcc_Ni3（Al,Ti））析出，高温强度将得到显著提高。
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。
SUH660高强度和优异的加工特性使该合金用于飞机的各种部件和有用工业燃气涡轮机。
它也用于汽车发动机紧固件和应用多方面受到高层次的热量和压力的元器件，和近海石油和天然气行业。
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、压气机盘、转子叶片、紧固件、承力环、机匣、轴类、紧固件、和板材焊接承力件等。
SUH660/A286相近牌号
GH2132（中国），UNSS66286（美国），A286（美国），SUH660（日本），1.4980（德国）
技术文件
SUH660/A286材料特性
·铁基高温
·高强度合金
SUH660/A286主要应用
·燃气涡轮机锻件
·适用于使用高达约1300°F的腐蚀环境，如燃气涡轮机
·于1500°F的温度连续服务于氧化环境
·飞机部件
·汽车发动机紧固件
·元器件
·石油和天然气行业
SUH660/A286溶炼与铸造工艺
SUH660/A286合金可采用非真空感应+电渣，电弧炉+电渣和电弧炉+真空电弧以及真空感应+真空电弧等工艺溶炼。
SUH660/A286生产执行标准
标准
棒材
条材
锻件
板材
带材
丝材
线材
无缝管
焊接管
对焊管件
锻制
管件
法兰
标准件
美国材料与试验
协会
美国机械工程师
协会
ASTM/ASME
A638
A453
A638
B16.9
B366
B16.11
B16.5
B16.47
B16.48
B18.2.1
-
B18.2.4
美国航空航天材料技术规
AMS
5726
5731
5525
5858
5895
中国国家标准
中国化工部标准
中国机械部标准
中国压力容器标准
GB
GB
HG
GB
14992-15062
9112-
9124
5010
-
5028
20592-
20615
74-86
1157
-
11604700
-
4707
5780
-
6187
70-79
879
-
901
中国国家标准
G 2612-1996 《焊接用高温合金冷拉丝材规》
G 3020-1997 《航空用高温合金环坯规》
G 3165-1998 《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规》
G 3167-1998 《冷镦用高温合金冷拉丝材规》
G 3317-1998 《航空用高温合金热轧板规》
G 3782-1999 《航空用高温合锻制圆饼规》
GB/T14992-2005 《高温合金牌号标准》
GB/T14993-1994 《转动部件用高温合金热轧棒材》
GB/T14994-1994 《高温合金冷拉棒材》
GB/T14995-1994 《高温合金热轧板》
GB/T14996-1994 《高温合金冷轧薄板》
GB/T14996-1994 《高温合金冷轧薄板》
GB/T14997-1994 《高温合金锻制圆饼》
GB/T14998-1994 《高温合金坯件毛坯》
GB/T15062-1994 《一般用途高温合金管》
表2SUH660/A286化学成份
C
Si
Mn
P
S
Ni
Cr
Mo
B
Al
Ti
V
最小
―
―
―
―
―
24
13.5
1.0
0.001
―
1.9
0.1
最大
0.080
1.00
2.00
0.040
0.030
27
16
1.5
0.01
0.35
2.35
0.5
注：
1 冷拉棒、圆饼和环坯标准规定（Ti）1.80%~2.35%。
2 热轧和冷轧板材标准规定（B）0.003%~0.010%、（Mn）≤2.00%、（P）≤0.020%、（S）≤0.015%。
3 冷拉焊丝标准规定（Al）≤0.35%、（Ti）1.75%~2.35%、（Si）0.40%~1.00%、（P）≤0.020%、（S）≤0.015%。
4 冷镦用丝材标准规定 （Ti）1.75%~2.35%、（Si）0.40%~1.00%、（P）≤0.025%、（S）≤0.020%。
5 热轧和锻制棒材标准规定（Cu）≤0.25%。
表3SUH660/A286物理性能
密度（g/cm3）
7.94
比热（J/kg･K）
419
电阻率（μΩ･cm）
91
热传导率（W/m･K）
150℃
15.0
平均热膨胀系数（10-6/℃）
20–100℃
16.8
20–500℃
17.7
20–650℃
17.4
20–750℃
18.5
20–950℃
19.4
氏模量（MPa）
201
弹性拉伸模量（MPa）
29.1
磁导率
1.01
熔点（℃）
1370-1430
热导率
θ/℃
100
200
300
400
500
600
700
800
900
λ/（W/（m.C））
14.2
15.9
17.2
18.8
20.5
22.2
23.9
25.5
27.6
线膨胀系数
θ/℃
20-100
20-200
20-300
20-400
20-500
20-600
20-700
20-800
20-900
a/10-6℃C-1
15.37
16.09
16.31
16.84
17.58
18.06
18.74
19.62
20.45
优质合金线膨胀系数
θ/℃
20-100
20-200
20-300
20-400
20-500
20-600
20-700
20-800
20-900
a/10-6℃C-1
15.7
16.0
16.5
16.8
17.3
17.5
17.9
19.1
19.7
电阻率
θ/℃
20
100
200
300
400
ρ/（10-6 Ω.M）
0.914
0.985
1.018
1.074
1.119
θ/℃
500
600
700
800
900
ρ/（10-6 Ω.M）
1.135
1.
1.018
1.074
1.119
表4SUH660/A286机械性能
SUH660/A286室温机械性能
SUH660/A286退火
0.2%屈服强度
（N/mm2）
抗拉强度
（N/mm2）
延伸率
（%）
硬度
（HRB）
≧-
≦730
≧25
≦91
示例SUH660/A286退火
产品形式
0.2%屈服强度
（N/mm2）
抗拉强度
（N/mm2）
延伸率
（%）
硬度
（HRB）
管材
313
727
70
85
板材
344
665
40
86
棒材
363
718
62
88
冷轧薄板
376
716
60
86
SUH660/A286固熔热处理后时效处理
0.2%屈服强度
（N/mm2）
抗拉强度
（N/mm2）
延伸率
（%）
硬度
（HRC）
≧655
≧965
≧15
≦24
SUH660/A286耐腐蚀性
高于SUS304（标准奥氏体不锈钢），在时效热处理后也保持不变。
用点蚀电位来评价耐点腐蚀性能
合金
处理
耐点腐蚀
SUH660/A286
固溶热处理材料
0.37V
时效热处理材料
0.38V
304
固溶热处理材料
0.28V
SUH660/A286焊接性
SUH660/A286合金对于薄板，可在与奥氏体不锈钢相同条件下进行点焊、TIG焊接、MIG焊接以及手工电弧焊。
SUH660/A286热处理
SUH660/A286为沉淀析出硬化合金，如在固溶处理后进行时效处理，可提高强度，发挥出其特性。
一般进行如下所示的二级热处理。
固溶热处理980℃，保持后油冷或水冷
时效硬化处理720℃，保持16小时后空冷
固溶处理的冷却方法应采用油冷或水冷，薄板时也可进行空冷。
如果时效处理温度、保持时间等因素不够恰当时，有时无法获得目标强度，必须加以注意。
原则上出货状态是以固溶热处理后的状态出厂。
SUH660/A286热处理制度：
材料标准规定的热处理制度见表；优质合金热处理制度为900℃±10℃，1-2h,油冷+750℃±10℃，16h,空冷。
材料品种
热处理制度
棒材、圆饼
980~1000℃，1~2h，油冷+700~720℃，12~16h，空冷
热轧板、冷轧板
980~1000℃，空冷+700~720℃，16h，空冷
冷拉棒
980~1000℃，1~2h，油冷+700~720℃，16h，空冷
环件毛坯
980~990℃，1~2h，油冷+700~720℃，15h，空冷
冷镦用冷拉丝
980~1000℃，1~2h，水冷或油冷+700~720℃，16h，空冷
注：
冷拉棒和冷镦丝标准规定，性能检验不合格时，可以不大于760℃时效16h,合格后交货。
SUH660/A286锻造
SUH660/A286锻造可以在1600至1850F.重型锻造在温度1850-2200F的围。
1、该合金具有良好的可锻性能，锻造加热温度1140℃，终锻900℃。
2、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。
3、合金具有满意的焊接性能。
合金于固溶状态进行焊接，焊后进行时效处理。
合金在标准热处理状态下，在γ基体上有球关均匀弥散的NI3（Ti,Al）型γ'相以及
SUH660/A286热加工
SUH660/A286热成型，应加热至2100°F（1150℃）。
在1800°F（980℃），任何最终减少应大于10％，没有形成应1700°F（930℃）以下。
SUH660/A286抗氧化性能
SUH660/A286合金在空气介质中试验100～300h后氧化速率。
θ/℃
氧化速率/（g/（m2•h））
氧化速率/（g/（m2•h））
氧化速率/（g/（m2•h））
θ/℃
氧化速率/（g/（m2•h））
氧化速率/（g/（m2•h））
氧化速率/（g/（m2•h））
100h
200h
300h
100h
200h
300h
650
0.00417
0.00276
0.00234
850
0.11630
0.12386
0.09672
750
0.03250
0.07216
0.08322
---
---
---
---
SUH660/A286金相组织结构
TiN,TiC,晶界有微量的M3B2，晶界附近可能有少量η相和L相
SUH660/A286冷成型
SUH660/A286冷成形应在材料上做固溶处理。
步骤和加工硬化率与铬镍铁合金INCONEL600和INCOLOY800合金相似。
一般最小直径弯曲的板或带和2次厚度板的1倍的厚度，形成类似于310不锈钢。
SUH660/A286切削性
SUH660/A286切削性略优于标准奥氏体不锈钢。
切削时虽然可用高速钢工具，但应尽量使用超硬合金工具，必须将推进速度调慢，加大切削深度。
用标准方法容易加工，类似奥氏体（300系列）不锈钢的机械加工。
硬质合金工具是最适合高切削率在车削操作。
加工工艺：
使用硬质合金刀具在0.008英寸每转进给速度表面速度300-325FPM。
使用水基冷却或润滑。
钻孔：
高速钢钻头具有正前工作。
进给率0.001“〜0.006”每转，用较小的进给速度被钻较小孔的直径。
表面速度围25-35英尺每分钟。
铣削：
刚性的机器和装置是碾米抛光必不可少的。
切割速度为每分钟30-40表面英尺0.003的进料速度“至0.005”每铣刀齿应该被使用。
磨削行为是非常相似的。
湿磨最好使用氧化铝砂轮。
SUH660/A286焊接
SUH660/A286合金待焊接区域的清洁度是最为重要的。
焊接程序和过程和不锈钢相同。
预热或不需要焊后热处理。
焊缝应该始终有一个凸起（凸）焊道，应当用于匹配的填充金属。
该合金应在退火条件获得最佳的焊接效果。
这是容易产生热裂纹和趋势加剧了老化状态。
SUH660/A286加工硬化特性
SUH660/A286的加工硬化特性与S310S相同，可进行与S310S一样的冷加工。
SUH660/A286时效硬化特性
SUH660/A286固溶热处理材料在700℃左右的温度下进行热处理，可获得最高的硬度，冷轧材料可以在更低的温度条件下获得最高的硬度。
高温强度
高温短时间拉伸试验
SUH660/A286蠕变强度
SUH660/A286对固溶热处理材料进行时效处理（720℃×16hr）后得到的试验值示例。
试验温度（℃）
断裂强度（N/mm²）
延伸率（%）
蠕变强度（N/mm²）
0.5%总应变
1.0%总应变
a）100hr强度特性
538
689
3
559
634
593
562
3
525
551
649
434
5
365
414
704
304
12
207
244
732
241
28
―
―
816
90
55
―
―
b）1000hr强度特性
538
599
3
537
585
593
490
3
469
482
649
317
9
241
282
704
207
24
―
155
732
148
35
―
―
816
58
―
―
―
SUH660/A286用途
SUH660/A286主要用于喷气飞机发动机、燃气涡轮以及涡轮增压器部件等有高温强度要求的用途。
SUH660/A286可供产品形式与标准规
SUH660/A286被指定为UNSS66286及WerkstoffNr.1.4980。
SUH660可提供的围非常广,包括管线,管,冷轧板,带,热轧板,圆棒,板条,锻件,六方，线材，管件，法兰和标准件。
常用的形式和尺寸均有库存;很多特殊产品可以通过转炉来得到。
SUH660/A286杆、棒、线、锻件—ASTMA638,ASMESA638,SAEAMS5726,SAEAMS5731,SAEAMS5732,SAE
AMS5734,SAEAMS5737,SAEAMS5895,BSHR51,BSHR52,AECMAPrEn2171,AECMAPrEN2119,AECMA
PrEN2172,AECMAPrEN2173,AECMAPrEN2174,AECMAPrEN2303,AECMAPrEN2304,AECMAPrEN2398,
AECMAPrEN2399,AECMAPrEN3510
SUH660/A286板、冷板、带—SAEAMS5525,SAEAMS5858,AECMAPrEN2175,AECMAPrEN2417
SUH660/A286管—SAEAMS5731,SAEAMS5732,SAEAMS5734,SAEAMS5737,SAEAMS5895
SUH660/A286其他—ASTMA453,SAEAMS7235,BSHR650,ASMESA453
SUH660/A286供货规格
板材及薄板（定尺长度供货规格请参考带材）
供货状态：
热轧或冷轧，固溶处理态，经酸洗处理
厚度mm
冷轧/热轧
宽度mm
长度mm
1.30-＜1.50
冷轧
2000
6000
1.50-＜6.00
冷轧
2400
8000
6.00-＜10.00
冷轧
2400
8000
6.00-＜10.00
热轧
2400
8000
10.00-＜20.00
热轧
2400
5000**
＞=25.00*
热轧
*可以根据特殊要求提供其他规格
**取决于板材重量
圆板和圆环
供货状态：
热轧或锻材，固溶处理态，经酸洗或机加工
产品
重量Kg
厚度mm
外直径*mm
直径*mm
圆板
≤4000
≤200
≤2000
圆环
≤3000
≤200
≤2500
视要求而定
*可以根据特殊要求提供其他规格
线材或丝材
供货状态：
光亮拉丝，光亮退火态。
规格：
φ0.01～14mm，盘卷、桶装、绕轴或幅盘打卷包装。
棒材
供货状态：
锻材、轧材、冷拔料，固溶处理态，经酸洗、机加工剥皮或打磨。
产品
锻材*mm
轧材*mm
冷拔*mm
圆棒材（直径）
≤300
15-75
12-65
棒材（正方截面，a）
40-300
15-100
12-65
棒材（矩形截面a×b）
（40-80）×（200-600）
（5-20）×（120-600）
（10-20）×（30-80）
棒材（六角形截面，s）
40-80
13-50
12-60
*可以根据特殊要求提供其他规格
锻件
除了圆板、圆环、圆杆、棒材、方钢、大小头、套筒以外，还可按要求提供不规则形状的锻件。
产品
外直径*mm
厚度*mm
圆型材
≤1800
≤800
矩型材
≤1800
≤1000
*可以根据特殊要求提供其他规格
带材
供货状态：
冷轧，固溶处理态，经酸洗或光亮退火。
厚度mm
宽度mm
带材卷直径mm
0.04-＜0.10
4-200
300
400
＞0.10-≤0.20
4-250
300
400
500
＞0.20-≤0.25
4-250
400
500
600
＞0.25-≤0.60
4-250
400
500
600
＞0.60-≤1.0
4-250
400
500
600
＞1.0-≤2.0
4-250
400
500
600
＞2.0-≤3.0
4-250
400
500
600
*定尺长度供货规格为500～3000mm（20～120in）
焊接填充材料
可提供所有标准规格的棒状、丝状、带状电极以及药芯焊条
无缝管
供货状态：
冷拉，固溶处理态，经酸洗或光亮退火。
产品
外直径*mm
壁厚*mm
长度*mm
荒管
30-350
5-30
≤6000
无缝管
6-406
0.6-40
≤9000
*可以根据特殊要求提供其他规格
焊管
供货状态：
板材焊接，固溶处理态，经酸洗或光亮退火。
外直径*mm
壁厚*mm
长度*mm
≥20
≥2
≤9000
*可以根据特殊要求提供其他规格
标准件
供货状态：
紧固件成品交货，棒材锻制，冷墩温墩或热锻，固溶处理态，经酸洗或机加工。
产品
螺纹规格
公称长度
螺栓
M1.6-M64
视要求而定
螺钉
M1.6-M64
视要求而定
螺杆
M1.6-M64
视要求而定
螺母
M1.6-M64
视要求而定
螺柱
M1.6-M64
视要求而定
垫圈
M1.6-M64
视要求而定
键
M1.6-M64
视要求而定
销
M1.6-M64
视要求而定
*可以根据特殊要求提供其他规格
法兰
供货状态：
锻造成品法兰交货，固溶处理态，机加工。
化工行业
（HG）
整体法兰（IF）
螺纹法兰（TH）
板式平焊法兰（PL）
带颈对焊法兰（WN）
带颈平焊法兰（SO）
承插焊法兰（SW）
对焊环松套法（PJ/SE）
平焊环松套法（PJ/RJ）
衬里法兰盖（BL（S））
法兰盖
（BL）
石化行业（SH）
螺纹法兰（PT）
对焊法兰（WN）
平焊法兰（SO）
承插焊法兰（SW）
松套法兰（LJ）
法兰盖
机械行业（）
整体法兰
对焊法兰
板式平焊法兰
对焊环板式松套法兰
平焊环板式松套法兰
翻边环板式松套法兰
法兰盖
国家标准（GB）
整体法兰
螺纹法兰
对焊法兰
带颈平焊法兰
带颈承插焊法兰
对焊环带颈松套法兰
板式平焊法兰
对焊环板式松套法兰
平焊环板式松套法兰
翻边环板式松套法兰
法兰盖
美国标准（ASME）
螺纹法兰
平焊法兰
承插焊法兰
松套法兰
带颈对焊法兰
法兰盖
*可以根据特殊要求提供其他规格
管件
供货状态：
类型1工厂制造的锻轧制对焊管配件，类型2承插焊和螺纹锻造管件及其他，固溶处理态，经酸洗或机加工。
产品
外直径*mm
壁厚*mm
弯头30o-1800
1/8”-48”
2-60
异径弯头
1/8”-48”
2-60
等径三通、四通
1/8”-48”
2-60
异径三通、四通
1/8”-48”
2-60
翻边
1/8”-48”
2-60
管盖
1/8”-48”
2-60
同心异径管
1/8”-48”
2-60
偏心异径管
1/8”-48”
2-60
管箍
1/8”-4”
半管接头
1/8”-4”
*可以根据特殊要求提供其他规格
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窗体顶端
AISI660
AISI662
AMS5525
AMS5726
AMS5731
AMS5732
AMS5734
AMS5737
AMS5804
AMS5805
AMS5853
AMS5858
AMS5895
ASTMA453Grade660
ASTMA638Grade660
DIN1.4943
DIN1.4944
GEB50T1181
GEB50T12
GEB50T81
SPSM250
UNSS66286
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