一、Nimonic93概述

    Nimonic93是含有較高的鈷和鉻的沉淀硬化鎳基合金，具有較高的強(qiáng)度和較好的組織穩(wěn)定性，在815℃以下使用，綜合性能良好。用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片，小型發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤和緊固件。該合金熱加工塑性良好，可以供應(yīng)板材、棒材和鍛件。

1.1 Nimonic93材料牌號(hào) Nimonic93。

1.2 Nimonic93相近牌號(hào) GH93(中國),NCK2OTA(法國）。

1.3 Nimonic93材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

    C3S 163-1985《Nimonic93合金熱軋和鍛制棒材》(長城鋼廠三分廠）

    C3S 164-1985《Nimonic93合金冷軋薄板》(長城鋼廠三分廠）

1.4 Nimonic93化學(xué)成分  見表1-1。

表1-1%

注：B按計(jì)算量加入，允許加入微量的Ce、Zr、Mg元素。

1.5 Nimonic93熱處理制度 1050～1080℃，8h，空冷＋710℃±10℃，16h，空冷。

1.6 Nimonic93品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 可以供應(yīng)d20～22mm熱軋棒材，δ0.4～4mm板材，d120mm以下鍛材和鍛件，板材為固溶狀態(tài)交貨，其它品種均為鍛態(tài)和軋制狀態(tài)交貨。

1.7 Nimonic93熔煉與鑄造工藝 真空感應(yīng)熔煉＋真空電弧或電渣重熔工藝。

1.8 Nimonic93應(yīng)用概況與特殊要求 該合金制造的航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件，在英國及法國有所采用，國內(nèi)用其制造自由渦輪、墊片、墊圈、鎖片等。

二、Nimonic93物理及化學(xué)性能 

2.1 Nimonic93熱性能                                        

2.1.1 Nimonic93熔化溫度范圍  1360～1390℃。

2.1.2 Nimonic93熱導(dǎo)率  見表2-1。

表2-1[1]

2.1.3 Nimonic93比熱容 見表2-2。

表2-2[1]

2.1.4 Nimonic93線膨脹系數(shù) 見表2-3。

表2-3[2]

2.2 Nimonic93密度  ρ=8.19g/cm3。

2.3 Nimonic93電性能 

2.4 Nimonic93磁性能 合金無磁性。

2.5 Nimonic93化學(xué)性能 

2.5.1 Nimonic93抗氧化性能 在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h后的氧化速率見表2-4。

2.5.2 Nimonic93耐腐蝕性能 合金具有良好的耐熱腐蝕能力。

表2-4[2]

注：試驗(yàn)方法按YB48-1964。

三、Nimonic93力學(xué)性能

3.1 Nimonic93技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能 見表3-1。

3.1.1 Nimonic93室溫拉伸性能生產(chǎn)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理結(jié)果見表3-2。

表3-1

表3-2

注：長城鋼廠三分廠數(shù)據(jù)。

四、Nimonic93組織結(jié)構(gòu)

4.1 Nimonic93相變溫度 γ′相開始溶解溫度為950℃。

4.2 Nimonic93時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

4.3 Nimonic93合金組織結(jié)構(gòu) 在奧氏體基體上析出γ′相，M23C6型碳化物呈鏈狀分布在晶界，MC型碳化物主要以顆粒狀分布于晶內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)M7C3型碳化物。

五、Nimonic93工藝性能與要求

5.1 Nimonic93成形性能 該合金熱加工塑性良好，在1050～1150℃溫度范圍內(nèi)，允許鐓粗變形量為80%而不開裂。鍛造開坯加熱溫度1130～1150℃，終鍛溫度不低于950℃，軋制加熱溫度1150～1170℃，終軋溫度不低于1000℃。

5.2 Nimonic93焊接性能 板材可采用氬弧焊聯(lián)接，固溶狀態(tài)焊接性尚好，焊后應(yīng)消除應(yīng)力并進(jìn)行時(shí)效處理。 

5.3 Nimonic93零件熱處理工藝 渦輪盤坯料可以先經(jīng)固溶處理，機(jī)加工后在氬氣保護(hù)下進(jìn)行時(shí)效處理，也可以用餅坯經(jīng)完全熱處理后進(jìn)行機(jī)加工。坯料單層平放在熱處理加熱爐均溫區(qū)緩慢升溫，冷卻時(shí)出爐后分散冷卻。

5.4 Nimonic93表面處理工藝 渦輪盤榫槽部分可以采用電拋光或噴丸處理。

5.5 Nimonic93切削加工與磨削性能 該合金在固溶狀態(tài)切削性能優(yōu)于時(shí)效狀態(tài)。