航空用不銹及耐熱鋼圓餅和環坯規范(GJB2455-1995)
1、牌號和化學成分
圓餅和環坯的牌號和化學成分(熔煉分析)見表1。
根據需方要求并在合同中注明作轉動部件用1Cr17Ni2、1Cr11Ni2W2MoV、1Cr12Ni2WMoVNb電渣鋼S≤0.015%。
表1
| 牌號 | C | Mn | Si | Cr | Ni | Mo | W | V | P不大于 | S不小于 | 其他 |
| 1Cr13 | 0.08~0.15 | ≤0.60 | ≤0.80 | 12.0~14.0 | ≤0.60 | - | - | - | 0.030 | 0.025 | - |
| 2Cr13 | 0.16~0.25 | ≤0.80 | ≤0.80 | 12.0~14.0 | ≤0.60 | - | - | - | 0.010 | 0.025 | - |
| 3Cr13 | 0.26~0.35 | ≤0.80 | ≤0.80 | 12.0~14.0 | ≤0.60 | - | - | - | 0.030 | 0.025 | - |
| 1Cr17Ni2 | 0.11~0.17 | ≤0.80 | ≤0.80 | 16.0~18.0 | 1.50~2.50 | - | - | - | 0.030 | 0.025 | - |
| 1Cr18Ni9Ti | ≤0.12 | ≤0.80 | ≤0.80 | 17.0~19.0 | 8.00~11.0 | - | - | - | 0.035 | 0.020 | Ti:5(C%-0.02)~0.80 |
| 0Cr18Ni10Ti | ≤0.80 | ≤2.00 | ≤1.00 | 17.0~19.0 | 9.00~12.0 | - | - | - | 0.035 | 0.025 | Ti≥5×C% |
| 1Cr21Ni5Ti | 0.09~0.11 | ≤0.80 | ≤0.80 | 20.0~22.0 | 4.80~5.80 | - | - | - | 0.035 | 0.025 | Ti:0.25~0.50 |
| 1Cr11Ni2W2MoV | 0.10~0.16 | ≤0.60 | ≤0.60 | 10.5~12.0 | 1.40~1.80 | 0.35~0.50 | 1.50~2.00 | 0.18~0.30 | 0.030 | 0.025 | - |
| 1Cr12Ni2WMoVNb | 0.11~0.17 | ≤0.60 | ≤0.60 | 11.0~12.0 | 1.80~2.20 | 0.80~1.20 | 0.70~1.00 | 0.20~0.30 | 0.030 | 0.025 | Nb0.15~0.30 |
2、制造方法
(1)冶煉方法
圓餅和環坯采用電弧爐加電渣重溶或非真空感應爐加電渣重熔冶煉。經供需雙方協商亦可采用滿足本規范要求的其他冶煉方法。
(2)加工方法
圓餅和環坯經鍛錘或液壓機鍛制而成。鍛制圓餅和環坯總變形比不應小于6。
3、交貨狀態
馬氏體鋼圓餅和環坯經熱處理后交貨,奧氏體鋼圓餅和環坯不經熱處理交貨。
圓餅和環坯鍛后交貨。根據需方要求并在合同中注明,也可經機械加工(如車光)后交貨。
4、力學性能
經熱處理(回火或退火)狀態交貨的圓餅和環坯的硬度應符合表2的規定。
表2
| 牌號 | 適宜的熱處理制度 | 硬度HB |
| 1Cr13 | 回火或退火 | ≤170 |
| 2Cr13 | 回火或退火 | ≤187 |
| 3Cr13 | 回火或退火 | ≤207 |
| 1Cr17Ni2 | 680℃高溫回火/保溫5h | ≤285 |
| 1Cr11Ni2W2MoV | 回火或退火 | 197~269 |
| 1Cr12Ni2WMoVNb | 高溫回火或退火 | ≤321 |
圓餅和環坯試樣熱處理的力學性能應符合表3的規定。
表3
| 鋼號 | 試樣的熱處理溫度(℃)和介質 | σbMPa | σ0.2MPa | δ5% | φ% | AKJ | 硬度HB | 熱處理試樣毛坯尺寸mm | ||
| 淬火 | 回火 | |||||||||
| 1Cr13 | 1020~1060油或空 | 680~780油 | ≥590 | ≥410 | ≥20 | ≥60 | ≥71 | - | 25 | |
| 2Cr13 | 1020~1060油或空 | 600~700油 | ≥835 | ≥635 | ≥10 | ≥50 | ≥47 | 241~341 | 25 | |
| 3Cr13 | 1000~1050油 | 200~300 | - | - | - | - | - | HRC48 | 25 | |
| 1Cr17Ni2 | 950~1040油 | 275~350 | ≥1080 | - | ≥10 | - | ≥39 | - | 25 | |
| 1Cr18Ni9Ti | 1010~1150水 | - | ≥540 | ≥195 | ≥40 | ≥55 | ≥98 | - | 25 | |
| 0Cr18Ni10Ti | 920~1150快冷 | - | ≥520 | ≥205 | ≥40 | ≥50 | - | - | 25 | |
| 1Cr21Ni5Ti | 950~1050空 | - | ≥590 | ≥345 | ≥20 | ≥40 | ≥47 | - | 25 | |
| 1Cr11Ni2W2MoV | Ⅰ | 1000~1020正火1000~1020油或空冷 | 660~710 | ≥885 | ≥735 | ≥15 | ≥55 | ≥71 | 269~321 | 25 |
| Ⅱ | 1000~1020正火1000~1020油或空冷 | 540~590 | ≥1080 | ≥885 | ≥12 | 50 | ≥55 | 311~388 | 25 | |
| 1Cr12Ni2WMoVNb | Ⅰ | 1150油或空冷 | 570~600保溫2h | ≥1080 | ≥930 | ≥13 | ≥50 | ≥55 | 321~401 | 25 |
| Ⅱ | 1150油或空冷 | 680~710保溫2h | ≥930 | ≥785 | ≥13 | ≥50 | ≥53 | 269~331 | 25 | |
注:①1Cr12Ni2WMoVNb試樣可經1150℃正火,680~720℃回火。然后再按表3規定進行熱處理。
②熱處理溫度允許偏差:±10℃
當需方在訂貨合同中未注明試樣熱處理制度組別時,1Cr11NiW2MoV、1Cr12Ni2WMoBNb則以第1組制度指標作為判定、驗收依據。
根據需方要求,經供需雙方協議,可在圓餅或環坯上取樣,作力學性能檢驗,并在合同中注明。
5、低倍
低倍在80~100mm樣坯上檢驗。
(1)低倍組織
鋼的橫截面酸浸低倍不允許有目視可見的縮孔、氣泡、裂紋、翻皮、白點、空洞、針孔及金屬和非金屬夾雜物。
低倍組織合格級別應符合表4的規定。
表4
| 一般疏松 | 中心疏松 | 錠形偏析 |
| ≤1.0 | ≤1.0 | ≤1.0 |
(2)發紋
在80~100mm樣坯上作塔形試樣撿驗發紋。其結果應符合表5的規定。
表5
| 評定項目 | 允許條數和長度不大于 |
| 每階梯發紋條數/條 | 3 |
| 發紋最大長度/mm | 6 |
| 每階梯總長度/mm | 10 |
| 發紋總長度/mm | 25 |
| 發紋總條數/條 | 5 |
發紋起算長度為0.6mm,在同一母線上的兩條發紋間距小于2mm時作為一條發紋計算。
塔形的檢驗以酸浸法為準。非奧氏體鋼可用磁力探傷法。
采用電渣法冶煉制作的圓餅和環坯,若供方能保證臺格,可不作塔形檢驗。
經供需雙方協商可供應無發紋的圓餅和環坯。
6、非金屬夾雜物
在80~100mm樣坯上檢驗非金屬夾雜物。
非金屬夾雜物合格級別應符合表6的規定。
表6
| 夾雜物類型 | 脆性夾雜 | 塑性夾雜 | 脆性與塑性夾雜之和 |
| 級別不大于 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
7、晶粒度
1Cr12Ni2WMoVNb實際晶粒度合格級別不小于5級。
檢驗晶粒度要在與力學性能試樣同爐熱處理的試樣上進行。
8、自由鐵素體
檢驗自由鐵索體的1Cr12Ni2WMoVNb應在與力學性能試樣同爐熱處理試樣上進行。
在放大100倍下,任何視場中的自由鐵素體均不超過視場面積的5%。
9、晶間腐蝕
根據需方要求,并在合同中注明,1Cr18Ni19Ti、0Cr18Ni10Ti應進行晶間腐蝕試驗。如按其他方法,由供需雙方協商規定。
在80~100mm樣坯上進f行晶間腐蝕試驗。
10、超聲波檢驗
圓餅和環坯應逐件進行超聲波檢驗,合格級別供需雙方協商,并在合同中注明。
經供需雙方協商,可增加橫波檢驗。
11、外形、尺寸、重量及其允許偏差
(1)圓餅
圓餅應呈圓鼓形或圓柱形(若為圓柱形時,要求將棱角倒圓R≥15mm),不得有明顯的歪扭和雙鼓形。不圓度應在合同中注明。
圓餅的直徑及高度按定貨合同規定。
圓餅的尺寸、重量及其允許偏差應符合表7的規定。
表7
| 圓餅重量kg | 重量允許偏差kg | 外徑允許偏差mm | 高度允許偏差mm |
| ≤60 | +3-2 | 參考 | ±3 |
| 6190 | +4-2 | 參考 | ±4 |
| 91150 | +6-4 | 參考 | ±5 |
| 151250 | +8-4 | 參考 | ±8 |
| 251350 | +12-8 | 參考 | ±12 |
經供需雙方協商,可提供超出表7規定范圍的圓餅。
(2)環坯
環坯應呈鼓形或圓柱形,不得有明顯的歪扭和雙鼓形。
環坯壁厚應均勻,壁厚差不大于5mm。
環坯尺寸、重量和允許偏差由供需雙方協商確定。
12、外觀質量
(1)圓餅
園餅表演不應有裂紋、夾雜、結疤、折疊、凸凹等缺陷。如有上述缺陷必須打磨清除,端面打磨深度不得超過5mm。對稱面打磨深度之和不得超過7mm,打磨寬與深之比應不小于6。園餅側面打磨深度應不大于8mm。個別小劃痕和壓陷以及輕微的麻點,允許不清除。
(2)環坯
環坯表面不應有裂紋、夾雜、屆疤、折疊、凸凹等缺陷。如有上述缺陷必須打磨清除,打磨深度端面不大于5mm,側面不大于8mm,兩對稱端面深度之和不大于7mm。對30kg以下環坯打磨深度:端面不大于3mm,側面不大于6mm。寬深比:端面不小于6,側面不小于8。個別小劃痕和壓陷以及輕微麻點,允許不清除。
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