发布时间：2022-04-27 10:10:51

产品名称：固溶强化型变形高温合金

产品牌号：GH3625

相应牌号：中（GH625）、UNS NO6625、Inconel625(美）、W.Nr.2.4856（德）

执行标准：GB/T 14992、GJB 3165A、HB/Z 140

产品形式：棒材、管材、板材、环件、锻件

交货状态：热轧、冷轧、固溶、时效

GH3625的主要特性：

GH3625是Ni-Cr基固溶强化型变形高温合金，以铬、钼和铌为主要固溶强化元素，高使用温度950℃.合金从低温到980℃均具有良好的抗拉强度和抗疲劳性能，且加工和焊接工艺性能良好。合金具有优良的耐腐蚀和抗氧化性能，并且耐盐雾气氛下的应力腐蚀。

GH3625合金无论在海洋气氛还是在非海洋气氛中，腐蚀速度都很小，抗海水腐蚀能力很好。合金耐各种盐类溶液的腐蚀、有良好的耐硝酸及磷酸腐蚀的能力。对加热至沸点以下的盐酸和低浓度的硫酸腐蚀也有相当的抗力。合金在550℃~700℃长期使用后有一定的时效硬化现象，可导致合金塑性有一些下降。

GH3625化学成分：

GH3625力学性能：

合金状态：固溶处理

抗拉伸强度Rm\MPa：≥760

屈服强度RP0.2N/MM²：≥345

断后伸长率A5/%：≥30

布氏硬度HB：≥220

GH3625物理性能：

熔化温度范围：1290℃-1350℃

密度：p=8.44g/cm3

磁性能：些合金无磁性。

GH3625熔炼工艺：

采用真空感应炉＋电渣重熔、或真空感应炉＋真空自耗重熔熔炼工艺。

GH3625热处理制度：

棒材、圆饼、环形件，（1010~1030)℃/AC,保温时间：（1~1.5)min/mm。

板材，（1010~1050)℃/AC,保温时间：（3~5)min/mm。

带材，1010℃±10℃/AC。

丝材，1065℃±10℃/AC。

薄壁管材，（960~980)℃真空热处理。

GH3625应用领域：

GH3625合金已用于制造航空和航天发动机机匣、导向叶片、安装边和筒体、燃油总管等零部件。广泛用于制造航空发动机零部件、宇航结构部件和化工设备。

（补充）GH3625高温合金的高温腐蚀行为详解：

GH3625高温合金以 Nb、Mo 为主要强化元素，属于固溶强化型镍基高温合金，在 650℃以下合金具有优异的抗氧化和耐腐蚀性能。

1.熔融盐破坏 GH3625高温合金氧化膜的机制，我们研究了 GH3625 合金在800℃、900℃和1000℃下的熔融硫酸盐中的热腐蚀，初步判定腐蚀机理。得出结论如下：GH3625合金在热腐蚀时发生的主要是碱性熔融腐蚀，合金表面的Cr2O3以 Na2CrO4的形式溶解在熔盐中，导致合金表面失去保护性氧化层。随着合金表面Cr2O3的分解剥落，导致合金基体/腐蚀层界面出现贫Cr区，阻碍了Cr2O3氧化层的生长，无法形成连续的氧化层，使得 O和S得以侵入，腐蚀合金基体。合金在 800℃、900℃和 1000℃下腐蚀 120 h 后，其腐蚀速度分别约为 3 mg/cm2、6 mg/cm2和 8 mg/cm2。合金经 800℃热腐蚀后，生成少量熔融盐，腐蚀层较完整，主要由片状Cr2O3和尖晶石状NiCr2O4构成。当合金经900℃和1000℃热腐蚀后，腐蚀层出现明显的脱落和断层，主要分为外层、中间层和内层：外层由 NiCr2O4和NiO氧化层构成；中间层为致密的Cr2O3氧化层；内层由硫化物（Cr2S3和Ni3S2）、氧化物（Cr2O3和NiO）和铌化物（NbC）等构成。

2.GH3625高温合金在SO2+H2O气氛中的抗腐蚀性及其腐蚀机理，我们研究了GH3625合金在900℃下SO2+H2O气氛中的腐蚀行为。得出结论如下：GH3625 合金在900℃下的空气和SO2+H2O气氛中腐蚀120 h后的腐蚀速度分别为0.0010 mm/a和0.0011 mm/a，腐蚀速度都为4级，属“耐蚀”类。腐蚀后腐蚀层厚度在 10μm左右，经分析确定外层腐蚀产物凸出处主要为 NiO和NiCr2O4，凹处颗粒状腐蚀产物为(Ni,Fe)Cr2O4，腐蚀层较为疏松；内层腐蚀产物为Cr2O3，非常致密，但存在少量的腐蚀孔。

3.由于GH3625高温合金中第二相的析出，分别为 γ’’相、白色粒状 γ’相、块状物 γ’’相、块状碳化物NbC相和针状δ相，造成晶界处多为贫Cr区和贫Ni区，导致合金基体中第二相优先析出处所对应的腐蚀层优先被破坏。按合金腐蚀反应物的吉布斯自由能高低，腐蚀过程中主要是腐蚀介质SO2及氧化物NiO和Cr2O3相互反应，其中主要是硫化物与氧化物的反应导致了腐蚀层的破坏。经热力学分析，腐蚀产物中较稳定的主要是Cr2O3，CrS，NiO，NiCr2O4。

（补充）GH3625高温合金管冷变形及热处理工艺：

通过热挤压成形工艺制备了GH3625合金荒管，研究了GH3625合金热挤压荒管的冷变形行为、静态再结晶行为及形变诱导δ相析出行为；并采用短流程制管工艺研制出了GH3625合金无缝管材。

GH3625高温合金管材冷变形本构方程,分析了冷变形及热处理对GH3625高温合金管材组织和性能的影响.分析表明GH3625高温合金管材加工硬化规律基本符合Hollomon方程,其中冷变形量是影响加工硬化的主要因素;随着冷变形量的增大,晶粒的变形程度增大,晶粒的变形均匀性逐渐改善,平均晶粒尺寸减小;合金的平均晶粒尺寸随热处理温度的升高呈现出先减小后增大的趋势,在1 100-1 250℃范围内晶粒长大激活能为180.46kJ/mol;硬度随热处理温度的升高而降低,且在晶粒长大过程中合金的硬度值与平均晶粒尺寸满足Hall-Patch关系式。

分析主要内容包括：

⑴分析了冷变形GH3625合金管材中间退火过程中的组织演变规律，并建立了中间退火过程中静态再结晶动力学方程及再结晶晶粒长大方程。研究表明，随着冷变形量的增加，合金组织均匀性逐渐变好，硬度值显著增加，特别是冷变形量0~50%的阶段更为明显；GH3625合金管材再结晶体积分数与保温时间的关系可用 JMAK方程进行描述。结合实验数据计算得到 GH3625合金管材的再结晶激活能随冷变形量的增加而逐渐减小，其范围为344.26~287.12 kJ/mol。随着温度的升高，再结晶完成时间急剧缩短，其范围为30.57~12.69 min。退火温度和冷变形量对再结晶速率具有明显的影响。在1120℃退火温度下，冷变形后晶粒发生完全再结晶，随着冷变形量的增加，完全再结晶晶粒尺寸减小。最终获得 GH3625合金管材静态再结晶动力学曲线，该曲线为制定 GH3625合金管材中间退火处理工艺和晶粒细化提供理论依据。GH3625合金管材在1120℃/15 min/AC下进行退火处理，组织为均匀细小的完全再结晶晶粒，是适宜的中间退火工艺。所建立的晶粒长大模型预测结果与实测值吻合较好。

⑵分析了冷变形对δ相的析出规律及析出动力学的影响。结果表明，δ相首先在形变孪晶界、晶界以及变形带上形核并析出，随后在晶内形核并长大，并且随冷变形量的增加，δ相在变形带上析出量增加；随冷变形量(ε)的增加，δ相的形貌从针状向棒状或颗粒状转变；随着时效时间的延长，δ相的平均尺寸不断增大，并且长大规律符合 LSW理论。当时效温度为800℃时，δ相的析出含量与时效时间的关系满足 Avrami方程，且随冷变形量的增加，δ相的含量增加，时间指数 n减小，δ相析出速率α增加，冷变形促进δ相的析出。Nb的溶质拖曳与δ相的钉扎共同作用抑制晶粒长大；ε=35%时，其合金的硬度随保温时间的延长而增加，ε≥50%时未发生明显变化。

⑶采用短流程热挤压成形及冷轧成型工艺，研制出了规格为Φ28×5.5mm的GH3625合金无缝管材，并对 GH3625合金无缝管材微观组织和力学性能进行综合评价。结果表明，空心管坯在固定挤压速度50mm/s，预热温度为1150℃和挤压比为7.4的条件下，成功挤压出了规格为Φ43×9.5 mm的GH3625合金荒管，其组织为少量的形变孪晶和大量的等轴晶的混晶组织，平均晶粒度约为8.6级左右，室温抗拉强度和断后延伸率分别为771 MPa和52.33%，具有良好的冷加工性能和力学性能；经冷轧加工及退火后的GH3625合金无缝管材的性能指标达到ASTM-B163-04国际标准。