材料论文A286高温合金分析与研究午虎特种合金技术部.docx

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材料论文A286高温合金分析与研究午虎特种合金技术部

【材料论文】A286高温合金分析与研究-午虎特种合金技术部

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

UNSS66286,AISI660,AMS5731,ASTMA638

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

碳 0.08%以下

硅 1.00%以下

锰 2.00%

钼 1.00-1.50%

铝 0.35%

硼 0.003-0.010%

钛 1.90-2.30%

钒 0.10-0.50%

镍 24-27.00%

铬 13.50-16.00%

铁 余量

物理性能

密度：

0.2860lb/in3

平均比热（104-1299°F）

200°F 9.17X10-6in/in/°F

400°F 9.35X10-6in/in/°F

600°F 9.47X10-6in/in/°F

800°F 9.64X10-6in/in/°F

1000°F 9.78X10-6in/in/°F

1200°F 9.88X10-6in/in/°F

1300°F 9.94X10-6in/in/°F

1400°F 10.3X10-6in/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 104.2Btu-in/hr/ft2/°F

1112°F 165.0Btu-in/hr/ft2/°F

弹性模量（E）

70°F     21.1°C   28.8X103ksi 199MPaX103

1000°F  538°C   23.7X103ksi 163MPaX103

1100°F   593°C   22.8X103ksi 157MPaX103

1200°F  649°C   21.9X103ksi 151MPaX103

1300°F  704°C    21.1X103ksi 145MPaX103

1400°F  760°C   20.1X103ksi 139MPaX103

1500°F   816°C   18.7X103ksi 129MPaX103

电阻：

87°F     545.0ohm-cir-mil/ft

1000°F  692.0ohm-cir-mil/ft

1200°F 712.0ohm-cir-mil/ft

1350°F  719.0ohm-cir-mil/ft

1500°F 732.0ohm-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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