锆HZR702高温合金、执行标准、固溶固态性能

  合金的开坯 GH2135合金在我国许多特殊钢厂先后进行了多批量生产，由于各厂设备能力和技术装备条件的不同， 所采取的生产的基本工艺路线也不相同。 合金锭生产主要是电弧炉加电渣或自耗重熔， 锭的截面尺寸有φ 360mm、 φ 406mm和425mm方、 550mm方四种， 重量在800~2500kg左右。 加热可在重油或煤气灶式炉中进行。

  根据工厂的实际， 锻锤开坯较为贴切的加热制度和锻造温度。 开坯锻造时， 第一火变形量要在25％左右， 锤击不宜过重， 特别是用大锤锻小件时， 要格外小心。 生产经验指出， 锻件表面温度保持在1000~1020℃左右为宜； 例如， 当表面为900℃时， 中心可达990℃。

  加热温度不可太高， 如有一次在1140~1150℃出炉， 结果在锻造部位出现中心裂纹和“破肚子”现象。 在切掉这段以后， 再回炉加热至1120℃， 重新锻造， 得到较好的结果； 说明一旦超温， 再降到1120℃重新加热仍然是可行的。

  锻造出现棱角以后， 要在较高温度下(不低于900℃)倒角， 否则便会出现角裂。 开坯拔长变形比应不小于2.5~3。

  水压机开坯的特点， 是变形速度较锤锻约低30倍， 每次压下量可比锤锻高3倍左右。 在条件相似的条件下， 钢锭的加热温度可比锤锻高20℃左右。 1250t水压机开坯锻φ 360~406mmGH2135合金锭时， 加热到1140℃， 表面及内部质量都较好。 由于水压机工作速度较低， 锭运送距离较长， 锭型截面不可过小， 否则易产生角裂。 因此， 水压机开坯到300~250mm方以后， 再转到锤锻是是合理的的。 利用了在低速下可在偏高温度下开坯， 使锻造温度范围变宽， 又可利用当截面小冷却快时，在决速锻造下， 使热效应保证温度回升， 延长锻造时间。

  锆是一种耐蚀性很强的金属，适用于化工耐蚀设备，它的抗酸性优于钛和各种钢，接近于钽。锆在碱溶液中也相当稳定。

  3000t水压机对550mm方锭开坯比φ 406mm以下锭的开坯难度大，这主要是由于锭截面尺寸增加后， 使结晶条件变坏， 偏析严重。 在这种情况下， 一定要注意严控加热制度(如加热速度、 温度和均匀性等)以防产生热应力和超温。 当形成较大劈裂时， 最好留头锻造。 水压机开坯， 在正常情况下锻造收得率可达75％左右。

  锆完全能耐碱性溶液和熔融碱的侵蚀。它在氢 氧 化钠介质中的耐腐的能力与镍相同，由于锆具备优秀能力的抗侵蚀的能力，在许多情况下比钽和贵金属好得多。此外，锆还拥有非常良好的机械性能和抗高温性能。

  在已生产的几种发动机GH2135合金涡轮盘中， 有的在3t及5t锤上镦饼。 有的在3000t水压机上进行。 在锤上镦饼加热温度以1120± 10℃为宜。 较好的工艺路线是： 先稍许镦平端面(为原高的1/5） 后， 倒棱滚圆， 再进行镦饼， 一般用两火完成。 采用先镦粗到1/2后再拔长、 倒棱、 滚圆再镦饼的工艺不但废品率较高， 而且生产率也低。 然而， 为保证树枝晶偏析的消除， 后一种工艺可能更有效。 水压机上墩饼加热温度第一火为1120± 10℃， 后几火可提高到1140℃。

  锆是活泼金属，与氧有极强的亲和力。当锆在氧化介质中时，表面会自发形成附着性良好的保护性氧化膜。这层氧化膜在氧存在的条件下具有极强的自愈能力，可以在300℃下保护锆基体不受腐蚀破坏。因此错是一种耐腐蚀的金属。其化学稳定性优于镇基合金，强于高级不锈钢、钛及其合金。锆特别突出的一个优点是抗还原性酸的腐蚀，也就是说在硫酸、盐酸等酸中具有十分优异的耐蚀性，这正好是钛在抵抗腐蚀能力上的不足。在大多数无机酸、有机酸、碱溶液、盐溶液和某些熔盐中，锆是很耐蚀的。但在少数介质，如氢氟酸、氯化铁、氯化铜、王水、浓硫酸、湿氯气等中是不耐蚀的。对高温和高压的水、蒸气及液态金属也具有耐蚀性。

  GH2135合金多数盘件在8000t水压机上进行模锻， 加热温度控制在1150± 10℃， 经过几批生产， 效果较好， 模锻成型性GH2036合金相当。 生产证明， 只要保证加热温度合适， 模具很好地润滑和模温不低于18℃， 就不会出现什么 问题。 但是当加热温度偏高时， 则容易在轮缘中心产生模锻裂纹。 有一部分盘件是在12000t水压机上进行模锻， 采用了相同加热制度， 结果也很好。

  1.工业纯皓在所有的沸腾的所有浓度盐酸中，腐蚀速率均小于0.025mm/a。

  2.在浓度不超过70%的硫酸中锆具备优秀能力的耐蚀性。此外由于不锈钢和镍合金不能在高温、20%的硫酸和40-60%的沸腾温度以下的硫酸范围内使用，故锆在硫酸环境具有无可替代的作用。

  在制造发动机时， 材料的利用率是很低的， 而锻件利用率就更低。 1968 年， 上重、 上钢五厂、 航空材料研究院和中国科学院金属研究所共同提出了精化模锻工艺， 并用GH2135合金进行了试验研究。 使某发动机一、 二级涡轮盘锻件的材料消耗由原来的250kg， 下降到150kg左右。

  锆在化工设备中，特别是在抗腐蚀和抗老化性能要求高的设备上锆主要用来制造化工设备中热交换器，容器衬里，阀门，泵壳，叶片，搅拌器，导管等，许多生产肥料，树脂，塑料，酸类的化工设备都采用锆。

  模锻坯料加热时间不宜过长,模压前在1120~1140℃保温30~40min。 模压时开锻温度一般为1000~1040℃， 模压终了温度在900℃左右。 模压变形时间大多在6min之内。