GB-T 43897-2024 鑄造高溫合金 母合金 單晶

ICS77.140.99CCSH57中華人民共和國國家標準GB/T43897—2024鑄造高溫合金母合金單晶Castsuperalloy—Masteralloy—Singlecrystal2024-04-25發(fā)布2024-11-01實施國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會ⅠGB/T43897—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會提出。本文件由全國鋼標準化技術委員會(SCA/TC183)歸口。本文件起草單位:中國科學院金屬研究所、遼寧紅銀金屬有限公司、江蘇美特林科特殊合金股份有限公司、江蘇隆達超合金航材有限公司、冶金工業(yè)信息標準研究院、中國航發(fā)北京航空材料研究院、北京航空材料研究院股份有限公司、江蘇奇納新材料科技有限公司、上海一郎合金材料有限公司。1GB/T43897—2024鑄造高溫合金母合金單晶1范圍本文件規(guī)定了鎳基單晶鑄造高溫合金母合金的訂貨內容、尺寸、重量、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)本文件適用于采用真空感應方法熔煉的鎳基單晶鑄造高溫合金母合金(以下簡稱“母合金”)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T223.5鋼鐵酸溶硅和全硅含量的測定還原型硅鉬酸鹽分光光度法GB/T223.8鋼鐵及合金化學分析方法氟化鈉分離-EDTA滴定法測定鋁含量GB/T223.11鋼鐵及合金鉻含量的測定可視滴定或電位滴定法GB/T223.14鋼鐵及合金化學分析方法鉭試劑萃取光度法測定釩量GB/T223.17鋼鐵及合金化學分析方法二安替比林甲烷光度法測定鈦量GB/T223.20鋼鐵及合金化學分析方法電位滴定測定鈷量GB/T223.26鋼鐵及合金鉬含量的測定硫氰酸鹽分光光度法GB/T223.28鋼鐵及合金化學分析方法α-安息香肟重量法測定鉬GB/T223.30鋼鐵及合金化學分析方法對-溴苦杏仁酸沉淀分離-偶氮胂Ⅲ分光光度法測定鋯量GB/T223.37鋼鐵及合金氮含量的測定蒸餾分離靛酚藍分光光度法GB/T223.39鋼鐵及合金化學分析方法氯磺酚S光度法測定鈮量GB/T223.43鋼鐵及合金鎢含量的測定重量法和分光光度法GB/T223.47鋼鐵及合金化學分析方法載體沉淀-鉬藍光度法測定銻量GB/T223.53鋼鐵及合金化學分析方法火焰原子吸收分光光度法測定銅量GB/T223.62鋼鐵及合金化學分析方法乙酸丁酯萃取光度法測定磷量GB/T223.63鋼鐵及合金錳含量的測定高碘酸鈉(鉀)分光光度法GB/T223.70鋼鐵及合金鐵含量的測定鄰二氮雜菲分光光度法GB/T223.75鋼鐵及合金硼含量的測定甲醇蒸餾-姜黃素光度法GB/T223.80鋼鐵及合金鉍和砷元素含量的測定氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法GB/T223.85鋼鐵及合金硫含量的測定感應爐燃燒后紅外吸收法GB/T223.86鋼鐵碳含量測定感應爐燃燒后紅外吸收法GB/T223.88鋼鐵及合金鈣和鎂含量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法GB/T223.89鋼鐵及合金碲含量的測定氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法GB/T223.92鋼鐵及合金鑭、鈰、鐠、釹、釤含量的測定電感耦合等離子體質譜法GB/T228.2金屬材料拉伸試驗第2部分:高溫試驗方法GB/T2039金屬材料單軸拉伸蠕變試驗方法2GB/T43897—2024GB/T11261鋼鐵氧含量的測定脈沖加熱惰氣熔融-紅外線吸收法GB/T20123鋼鐵總碳硫含量的測定高頻感應爐燃燒后紅外線吸收法GB/T20124鋼鐵氮含量的測定惰性氣體熔融熱導法(常規(guī)方法)GB/T20127.1鋼鐵及合金痕量元素的測定第1部分:石墨爐原子吸收光譜法測定銀含量GB/T20127.3鋼鐵及合金痕量元素的測定第3部分:電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定GB/T20127.5鋼鐵及合金痕量元素的測定第5部分:萃取分離-羅丹明B光度法測定鎵含量GB/T20127.6鋼鐵及合金痕量元素的測定第6部分:沒食子酸-示波極譜法測定鍺含量GB/T20127.7鋼鐵及合金痕量元素的測定第7部分:示波極譜法測定鉛含量GB/T20127.8鋼鐵及合金痕量元素的測定第8部分:氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定銻含量GB/T20127.10鋼鐵及合金痕量元素的測定第10部分:氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定硒含量GB/T20127.11鋼鐵及合金痕量元素的測定第11部分:電感耦合等離子體質譜法測定銦和鉈含量GB/T20127.12鋼鐵及合金痕量元素的測定第12部分:火焰原子吸收光譜法測定鋅含量GB/T20127.13鋼鐵及合金痕量元素的測定第13部分:碘化物萃取-苯基熒光酮光度法測定錫含量GB/T31309鎳基高溫合金電子空位數(shù)計算方法GB/T32548鋼鐵錫、銻、鈰、鉛和鉍的測定電感耦合等離子體質譜法GB/T38939鎳基合金多元素含量的測定火花放電原子發(fā)射光譜分析法(常規(guī)法)HB/Z131高溫合金母合金選用原材料技術要求HB5220.49高溫合金化學分析方法第49部分:脈沖加熱-紅外、熱導法測定氧、氮含量,氧、氮元素的分析方法HB5406鑄造高溫合金錠浮渣試驗方法HB20241.3高溫合金化學成分光譜分析方法第3部分:電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測HB20241.5高溫合金化學成分光譜分析方法第5部分:電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定硅含量HB20241.6高溫合金化學成分光譜分析方法第6部分:電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測HB20241.7高溫合金化學成分光譜分析方法第7部分:電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測HB20241.8高溫合金化學成分光譜分析方法第8部分:電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測HB20241.9高溫合金化學成分光譜分析方法第9部分:電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測3術語和定義本文件沒有需要界定的術語和定義。3GB/T43897—20244訂貨內容按照本文件訂貨的合同或訂單宜包括下列內容:a)本文件編號;b)合金牌號;c)規(guī)格尺寸;e)供需雙方協(xié)商確定的其他要求。5.1尺寸母合金的公稱直徑通常為70mm~90mm。若需方對母合金尺寸有特殊要求,由供需雙方協(xié)商確定,并在合同中注明。5.2重量母合金按實際重量交貨。6技術要求6.1原材料熔煉母合金使用的原材料應符合HB/Z131的規(guī)定。如需使用其他原材料或再生原料,應由供需雙方協(xié)商確定并在合同中注明。6.2冶煉方法母合金應采用真空感應熔煉,或按專用工藝技術文件規(guī)定的熔煉工藝生產。所采用的熔煉方法應在合同和質量證明書中注明。6.3化學成分6.3.1合金牌號和化學成分應符合表1的規(guī)定,如需方有特殊要求,應在合同中注明。GBGB/T43897—20244表1化學成分4牌號化學成分(質量分數(shù))/%CCrNiCoWMoAlTiReNbTaHfDD402a≤0.0067.00~8.20余量4.30~4.907.60~8.400.30~0.705.45~5.750.80~1.20 ≤0.155.80~6.20≤0.0075DD403≤0.0109.00~10.00余量4.50~5.505.00~6.003.50~4.505.50~6.201.70~2.40 DD405b0.040~0.0606.75~7.25余量7.00~8.004.75~5.251.30~1.706.00~6.40≤0.042.75~3.25≤0.106.30~6.700.12~0.18DD406c0.001~0.0403.80~4.80余量8.50~9.507.00~9.001.50~2.505.20~6.20≤0.101.60~2.400.60~1.206.00~8.500.05~0.15DD407≤0.0077.80~8.30余量5.00~6.004.80~5.202.10~2.405.80~6.101.80~2.20 ≤0.153.30~3.700~0.0075DD408d≤0.0315.5~16.5余量8.00~9.005.60~6.40 3.60~4.203.60~4.20 0.70~1.20 DD432e0.12~0.184.30~5.60余量8.00~10.007.70~9.500.80~1.405.60~6.30 e3.5~4.501.40~1.803.50~4.50 eDD499f0.015~0.058.00~10.00余量3.00~7.008.50~10.50—5.25~5.751.00~2.60—≤1.302.50~3.50—牌號TlTeSeCuMgONBYZrSiMn不大于DD402a0.000030.000030.00010.050.0080.00120.00100.003—0.00750.040.02DD403 0.050.0030.00100.00120.005 0.00750.200.20DD405b0.00010.000050.00030.100.020.00200.00150.003~0.0050.0030.0200.200.01DD406c0.000030.00010.00020.0050.0030.00150.00100.0020.0020.010.050.01DD407 0.000050.00010.050.0080.00100.00120.003 0.00750.040.01DD408d 0.100.0030.00100.00120.005 0.00700.150.15DD432e 0.00200.00150.020 e 0.300.30DD499f0.000020.00020.00050.100.0030.00150.00150.005 0.0070.200.2044表1化學成分(續(xù))牌號PSPbAsSnBiAgVFeCeLaSb不大于DD402a0.0050.0020.00020.00050.00150.000030.0005—0.20———DD4030.0100.0020.00050.00100.00100.000050.0005—0.50———DD405b0.0050.00050.00050.00050.00050.000050.00050.100.20———DD406c0.0050.0010.00020.0010.0010.000020.00020.010.20 0.0002DD4070.0050.0020.0002 0.00150.000030.0001 0.20 DD408d0.0100.0100.0010.0050.0020.0001 0.50 DD432e0.0150.0100.0010.0005 0.101.00 e e DD499f0.0100.0020.00050.0010.0010.00010.0005 0.50 aw(Yb)≤0.1%,w(Sb)≤0.0005%,w(Zn)≤0.0005%,w(Ga)≤0.002%。bw(Pd)≤0.010%,w(Pt)≤0.030%。cw(H)≤0.0005%,w(Ca)≤0.005%,w(Cd)≤0.0002%,w(Ga)≤0.0015%,w(In)≤0.00002%,w(K)≤0.005%,w(Na)≤0.005%,w(Pt)≤0.05%,w(Ru)≤0.05%,w(Th)≤0.0003%,w(Zn)≤0.0005%。dw(Al+Ti)應為7.50%~7.90%。ew(Hf+Zr)≤0.06%、w(Ti)≤0.02%、w(Ce)≤0.025%、w(Y)≤0.005%、w(La)≤0.005%,按計算量加入,可不作分析。允許w(B)的偏差為+.005%,w(C)的偏差為-.02%。fw(Zn)≤0.0005%。5GB5GB/T43897—2026GB/T43897—20246.3.2根據(jù)需方要求并在合同中注明,供方可增加對痕量元素含量進行的檢測控制要求。6.4電子空位數(shù)6.4.1DD406合金電子空位數(shù)應不大于2.30。6.4.2根據(jù)需方要求,并在合同中注明,供方可提供其他牌號母合金的電子空位數(shù),驗收標準由供需雙方協(xié)商確定。6.5交貨狀態(tài)母合金以鑄態(tài)交付。6.6力學性能6.6.1力學性能試樣應從同爐母合金重熔、澆注的單晶試棒或試板上切取,試棒或試板的[001]單晶生長方向與試樣主應力軸的偏離度不應大于15°,如有特殊需求,應在合同中注明。6.6.2試樣毛坯經(jīng)表2推薦的工藝制度熱處理后,其力學性能應符合表3的規(guī)定。6.6.3經(jīng)需方同意,母合金可不進行力學性能測試。表2推薦熱處理制度合金牌號工藝制度DD402固溶處理:1315℃,保溫3h,空冷或以相當于空冷速度冷卻一級時效:1080℃,保溫6h,空冷或以相當于空冷速度冷卻二級時效:870℃,保溫20h,空冷或以相當于空冷速度冷卻DD403固溶處理:1250℃,保溫4h,空冷或以相當于空冷速度冷卻一級時效:870℃,保溫32h,空冷或以相當于空冷速度冷卻DD405固溶處理:1295℃~1305℃,保溫2h,空冷或以相當于空冷速度冷卻一級時效:1120℃,保溫4h,空冷或以相當于空冷速度冷卻二級時效:1080℃,保溫4h,空冷或以相當于空冷速度冷卻三級時效:900℃,保溫4h,空冷或以相當于空冷速度冷卻DD406固溶處理:1290℃,保溫1h,升溫至1300℃,保溫2h,再升溫至1315℃,保溫4h,空冷或以相當于空冷速度冷卻一級時效:1120℃,保溫4h,空冷或以相當于空冷速度冷卻二級時效:870℃,保溫32h,空冷或以相當于空冷速度冷卻DD407固溶處理:1295℃~1310℃,保溫3h,空冷或以相當于空冷速度冷卻一級時效:1070℃~1090℃,保溫6h,空冷或以相當于空冷速度冷卻二級時效:860℃~880℃,保溫20h,空冷或以相當于空冷速度冷卻DD408預處理:1090℃~1110℃,保溫8h,空冷或以相當于空冷速度冷卻固溶處理:1230℃~1250℃,保溫4h,空冷或以相當于空冷速度冷卻一級時效:1080℃~1100℃,保溫2h,空冷或以相當于空冷速度冷卻二級時效:840℃~860℃,保溫24h,空冷或以相當于空冷速度冷卻DD432預處理:1290℃,保溫4h,空冷或以相當于空冷速度冷卻固溶處理:1280℃,保溫4h,空冷或以相當于空冷速度冷卻一級時效:1150℃,保溫4h,空冷或以相當于空冷速度冷卻二級時效:870℃,保溫24h,空冷或以相當于空冷速度冷卻DD499固溶處理:隨爐升溫至1300℃,保溫4h,充氬氣冷卻,冷卻速度相當于空冷一級時效:隨爐升溫至1100℃,保溫4h,充氬氣冷卻,冷卻速度相當于空冷二級時效:隨爐升溫至870℃,保溫16h,充氬氣冷卻,冷卻速度相當于空冷7GB/T43897—2024表3力學性能牌號拉伸性能持久性能試驗溫度T/℃抗拉強度Rm/MPa規(guī)定塑性延伸強度Rp0.2/MPa斷后延伸率A/%斷面收縮率Z/%試驗條件斷裂時間tu/h斷面收縮率Zu/%試驗溫度T/℃應力σ/MPaDD402760≥980≥900≥5—760780≥30—980260≥30—DD403760≥1030—≥3≥3760785≥70—900≥835 ≥6≥61000195≥70—1040165≥70 DD405870≥768≥690≥10≥121093158≥18≥12DD406760≥1000≥850≥5≥6980250≥100 980≥700≥600≥18≥221100130≥100 DD407760≥980≥900≥5 760780≥30 980260≥30 DD408—————850480≥100—DD432900≥860—≥10≥121000280≥60—DD499900≥820—≥10≥10760790≥40—1040165≥50—6.7浮渣根據(jù)需方要求,供方可對母合金進行浮渣試驗,浮渣面積應不大于2%。6.8表面質量6.8.1表面應100%去除氧化皮,不應有粘鐵、耐火材料和熔渣等外來夾雜物及蜂窩狀缺陷。6.8.2母合金應切除一次縮孔,殘留的二次縮孔直徑應不大于7mm,孔內不應有殘渣和臟物。6.8.3表面應100%打磨或機加工呈金屬光澤。6.9產品標識6.9.1每支母合金應在上、下端面標刻合金牌號、熔煉爐號,并區(qū)分上、下端面,不應用非永久性和會對材料造成污染的方式標識。6.9.2每支母合金應在整支母合金外圓通身采用不會對材料造成污染的方法標識合金牌號和熔煉爐號。7試驗方法7.1化學成分7.1.1合金的化學成分分析按GB/T223.80、GB/T223.88、GB/T223.89、GB/T223.92、GB/T11261、GB/T20123、GB/T20124、GB/T20127.1、GB/T20127.3、GB/T20127.5、GB/T20127.6、8GB/T43897—2024GB/T20127.7、GB/T20127.8GB/T32548、GB/T38939、HB5220.49、HB20241.3、HB20241.5、HB20241.6、HB20241.7、HB20241.8、HB20241.9、HB20241.7或其他通用方法進行。仲裁分析按GB/T223.5、GB/T223.8、GB/T11261、GB/T20127.1、GB/T20127.3、GB/T20127.5、GB/T20127.6、GB/T20127.7、GB/T20127.8、GB/T20127.10、GB/T20127.11、GB/T20127.12、GB/T20127.13、HB20241.6、HB20241.8和HB20241.9進行。分分析由供需雙方協(xié)商確定。7.2其他項目其他檢驗項目的試驗方法應符合表4的規(guī)定。8檢驗規(guī)則8.1檢查和驗收母合金的檢查和驗收由供方質量監(jiān)督部門進行,需方有權按照本文件的規(guī)定對母合金進行檢查和驗收。8.2組批規(guī)則母合金應按爐組批提交檢查和驗收。每批由同一牌號、同一爐熔煉爐號的母合金組成。8.3取樣數(shù)量、取樣部位母合金的取樣數(shù)量、取樣部位和試驗方法應符合表4的規(guī)定。表4檢驗項目、取樣數(shù)量、取樣部位及試驗方法序號檢驗項目取樣數(shù)量取樣部位試驗方法1化學成分2個/批任意母合金上下端部各取1個樣,上端