UGI® HT286:高性能奥氏体合金——退火、冷拔与时效处理
UGI® HT286 是一种含镍、铬、钼和钛的奥氏体铁基合金。其中的钛和少量铝使合金能通过 Ni₃(Ti,Al) γ' 相析出强化,从而在极低温度至 700°C 范围内保持优异的力学性能。
主要性能
一般性能
| 性能 | 数值 |
|---|---|
| 密度 | 8 g/cm³ |
力学性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 伸长率 | 12% | 最小值 |
| 抗拉强度 | 1103 MPa | 最小值 |
| 屈服强度 | 827 MPa | 最小值 |
热学性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 16.5 × 10⁻⁶ 1/K | 20–100°C |
| 熔点 | 1370–1400 °C | |
| 热导率 | 14 W/(m·K) |
电学性能
| 性能 | 数值 |
|---|---|
| 电阻率 | 9.1 × 10⁻⁷ Ω·m |
化学成分
| 元素 | 含量 | 备注 |
|---|---|---|
| 铝 | 0.35% | 最大值 |
| 硼 | 0.03–0.1% | |
| 碳 | 0.08% | 最大值 |
| 铬 | 13.5–16.0% | |
| 锰 | 1.0–2.0% | |
| 钼 | 1.0–1.5% | |
| 镍 | 24.0–27.0% | |
| 磷 | 0.025% | 最大值 |
| 硅 | 1.0% | 最大值 |
| 硫 | 0.015% | 最小值 |
| 钛 | 1.9–2.3% | |
| 钒 | 0.1–0.5% |
工艺性能与应用
应用领域
- 航空航天与汽车工业高温环境用紧固件(螺丝、螺栓、螺柱)
- 弹簧
- 无磁低温部件
- 叶片
耐腐蚀性能
UGI® HT286 的抗氧化性能与 AISI 310 不锈钢相当,可达 800°C。在喷气发动机服役环境中,该合金在 700°C 以下具有优异的耐腐蚀性。其良好的高温抗氧化性、抗晶间腐蚀性、无钴、无磁结构以及比传统不锈钢更高的屈服强度,使其在航空航天、核工业、汽车和化工行业的紧固件应用中广泛使用。
| 环境 | 表现 |
|---|---|
| 海水 | 中等 |
| 湿气 | 优秀 |
| 酸性油/气 | 中等 |
| 盐雾 (NaCl) | 良好 |
沸腾溶液腐蚀速率对比 (mm/年):
| 测试环境 | AISI 304 | UGI® HT286 |
|---|---|---|
| 20% 乙酸 | < 0.01 | < 0.01 |
| 45% 甲酸 | 1.2 | 0.2 |
| 10% 草酸 | 1.2 | 0.4 |
| 1% 盐酸 | 2.7 | 2.1 |
| 10% 硫酸 | >12 | 0.75 |
| 20% 磷酸 | <0.01 | 0.35 |
| 10% 硫酸氢钠 | 1.6 | 0.2 |
加工性能
UGI® HT286 的加工难度大于标准不锈钢,主要因其极低的硫含量(为保证热加工性能)。无硫化物时,加工会产生难以处理的长屑,钻削尤甚。因时效态下力学性能高(甚至在刀具附近的高温下),常在退火态加工。但退火态下易产生粘刀和积屑瘤,导致刀具寿命短、表面质量差。因此建议通过冷加工或预时效热处理提高退火态强度后再加工。与其他超合金相比,UGI® HT286 可用较高切削速度。加工过程中会产生加工硬化,导致后续切削刃口缺口和崩刃。使用更锋利、前角更大的刀具可减轻此现象。通常首选 CVD(化学气相沉积)涂层刀具以提高切削速度和刀具寿命。
热处理制度
UGI® HT286 采用两阶段热处理:固溶退火 + 时效。
- 固溶退火: 980°C 保温 1 小时,水冷。此工艺可在冷加工(冷镦、拉拔等)后再生并软化组织。
- 时效:
- 退火态:650–700°C 保温 ≥8 小时,空冷。
- 冷拔态:650°C 保温 6 小时,空冷(仅限直径 <14 mm)。
供货形式
| 产品 | 形状 | 表面 | 公差 | 尺寸范围 |
|---|---|---|---|---|
| 棒材 | 圆棒 | 拉拔或磨削 | h7 最小 | 1–15 mm |
| 圆棒 | 车削抛光 | h10–h11 | 2–70 mm | |
| 拉拔线材 | 圆线 | 拉拔(可带皂膜) | 0.8–18 mm | |
| 异型材 | 光亮 | 2–70 mm² |
其他产品请咨询供应商。
金属
- EN 10277-5 42CrMoS4软退火冷拔钢(A+C):汽车机械高性能钢
- EN 10277-4:20MnCrS5 软退火冷拔钢 (+A+C)
- 25CrMo4 钢:EN 10277-5 冷拉软退火,高强高韧,耐低温 -40°C
- EN 10277-5 25CrMoS4 冷拔/车削/软退火钢——高强度易切削工程钢
- EN 10277-5 38CrS2 冷拔/车削及软退火钢 – 高性能应用
- EN 10277-5 41Cr4 冷拔软退火钢 – 汽车机械用
- EN 10277-5 41CrS4 钢 – 冷拔、车削及软退火,汽车工业应用
- EN 10277-5 42CrMo4 冷拔/车光/软退火钢 —— 高负荷应用的优选材料
- EN 10277-5 46Cr2 冷拔/车光软退火钢 —— 汽车与机械零部件的高强度之选
- EN 10277-5 46CrS2 冷拔/车光/软退火钢 —— 高强度汽车零件的易切削之选
- EN 10277-5 50CrMo4 冷拔/车削钢:软退火状态,适用于高负荷应用
- EN 10277-5 50CrV4 高性能冷拔/车削钢:重载应用