GB-T 43897-2024 铸造高温合金 母合金 单晶

ICS77.140.99CCSH57中华人民共和国国家标准GB/T43897—2024铸造高温合金母合金单晶Castsuperalloy—Masteralloy—Singlecrystal2024-04-25发布2024-11-01实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会ⅠGB/T43897—2024本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国钢铁工业协会提出。本文件由全国钢标准化技术委员会(SCA/TC183)归口。本文件起草单位:中国科学院金属研究所、辽宁红银金属有限公司、江苏美特林科特殊合金股份有限公司、江苏隆达超合金航材有限公司、冶金工业信息标准研究院、中国航发北京航空材料研究院、北京航空材料研究院股份有限公司、江苏奇纳新材料科技有限公司、上海一郎合金材料有限公司。1GB/T43897—2024铸造高温合金母合金单晶1范围本文件规定了镍基单晶铸造高温合金母合金的订货内容、尺寸、重量、技术要求、试验方法、检验规本文件适用于采用真空感应方法熔炼的镍基单晶铸造高温合金母合金(以下简称“母合金”)。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T223.5钢铁酸溶硅和全硅含量的测定还原型硅钼酸盐分光光度法GB/T223.8钢铁及合金化学分析方法氟化钠分离-EDTA滴定法测定铝含量GB/T223.11钢铁及合金铬含量的测定可视滴定或电位滴定法GB/T223.14钢铁及合金化学分析方法钽试剂萃取光度法测定钒量GB/T223.17钢铁及合金化学分析方法二安替比林甲烷光度法测定钛量GB/T223.20钢铁及合金化学分析方法电位滴定测定钴量GB/T223.26钢铁及合金钼含量的测定硫氰酸盐分光光度法GB/T223.28钢铁及合金化学分析方法α-安息香肟重量法测定钼GB/T223.30钢铁及合金化学分析方法对-溴苦杏仁酸沉淀分离-偶氮胂Ⅲ分光光度法测定锆量GB/T223.37钢铁及合金氮含量的测定蒸馏分离靛酚蓝分光光度法GB/T223.39钢铁及合金化学分析方法氯磺酚S光度法测定铌量GB/T223.43钢铁及合金钨含量的测定重量法和分光光度法GB/T223.47钢铁及合金化学分析方法载体沉淀-钼蓝光度法测定锑量GB/T223.53钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收分光光度法测定铜量GB/T223.62钢铁及合金化学分析方法乙酸丁酯萃取光度法测定磷量GB/T223.63钢铁及合金锰含量的测定高碘酸钠(钾)分光光度法GB/T223.70钢铁及合金铁含量的测定邻二氮杂菲分光光度法GB/T223.75钢铁及合金硼含量的测定甲醇蒸馏-姜黄素光度法GB/T223.80钢铁及合金铋和砷元素含量的测定氢化物发生-原子荧光光谱法GB/T223.85钢铁及合金硫含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法GB/T223.86钢铁碳含量测定感应炉燃烧后红外吸收法GB/T223.88钢铁及合金钙和镁含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法GB/T223.89钢铁及合金碲含量的测定氢化物发生-原子荧光光谱法GB/T223.92钢铁及合金镧、铈、镨、钕、钐含量的测定电感耦合等离子体质谱法GB/T228.2金属材料拉伸试验第2部分:高温试验方法GB/T2039金属材料单轴拉伸蠕变试验方法2GB/T43897—2024GB/T11261钢铁氧含量的测定脉冲加热惰气熔融-红外线吸收法GB/T20123钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外线吸收法GB/T20124钢铁氮含量的测定惰性气体熔融热导法(常规方法)GB/T20127.1钢铁及合金痕量元素的测定第1部分:石墨炉原子吸收光谱法测定银含量GB/T20127.3钢铁及合金痕量元素的测定第3部分:电感耦合等离子体发射光谱法测定GB/T20127.5钢铁及合金痕量元素的测定第5部分:萃取分离-罗丹明B光度法测定镓含量GB/T20127.6钢铁及合金痕量元素的测定第6部分:没食子酸-示波极谱法测定锗含量GB/T20127.7钢铁及合金痕量元素的测定第7部分:示波极谱法测定铅含量GB/T20127.8钢铁及合金痕量元素的测定第8部分:氢化物发生-原子荧光光谱法测定锑含量GB/T20127.10钢铁及合金痕量元素的测定第10部分:氢化物发生-原子荧光光谱法测定硒含量GB/T20127.11钢铁及合金痕量元素的测定第11部分:电感耦合等离子体质谱法测定铟和铊含量GB/T20127.12钢铁及合金痕量元素的测定第12部分:火焰原子吸收光谱法测定锌含量GB/T20127.13钢铁及合金痕量元素的测定第13部分:碘化物萃取-苯基荧光酮光度法测定锡含量GB/T31309镍基高温合金电子空位数计算方法GB/T32548钢铁锡、锑、铈、铅和铋的测定电感耦合等离子体质谱法GB/T38939镍基合金多元素含量的测定火花放电原子发射光谱分析法(常规法)HB/Z131高温合金母合金选用原材料技术要求HB5220.49高温合金化学分析方法第49部分:脉冲加热-红外、热导法测定氧、氮含量,氧、氮元素的分析方法HB5406铸造高温合金锭浮渣试验方法HB20241.3高温合金化学成分光谱分析方法第3部分:电感耦合等离子体原子发射光谱法测HB20241.5高温合金化学成分光谱分析方法第5部分:电感耦合等离子体原子发射光谱法测定硅含量HB20241.6高温合金化学成分光谱分析方法第6部分:电感耦合等离子体原子发射光谱法测HB20241.7高温合金化学成分光谱分析方法第7部分:电感耦合等离子体原子发射光谱法测HB20241.8高温合金化学成分光谱分析方法第8部分:电感耦合等离子体原子发射光谱法测HB20241.9高温合金化学成分光谱分析方法第9部分:电感耦合等离子体原子发射光谱法测3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。3GB/T43897—20244订货内容按照本文件订货的合同或订单宜包括下列内容:a)本文件编号;b)合金牌号;c)规格尺寸;e)供需双方协商确定的其他要求。5.1尺寸母合金的公称直径通常为70mm~90mm。若需方对母合金尺寸有特殊要求,由供需双方协商确定,并在合同中注明。5.2重量母合金按实际重量交货。6技术要求6.1原材料熔炼母合金使用的原材料应符合HB/Z131的规定。如需使用其他原材料或再生原料,应由供需双方协商确定并在合同中注明。6.2冶炼方法母合金应采用真空感应熔炼,或按专用工艺技术文件规定的熔炼工艺生产。所采用的熔炼方法应在合同和质量证明书中注明。6.3化学成分6.3.1合金牌号和化学成分应符合表1的规定,如需方有特殊要求,应在合同中注明。GBGB/T43897—20244表1化学成分4牌号化学成分(质量分数)/%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—牌号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化学成分(续)牌号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)应为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%,按计算量加入,可不作分析。允许w(B)的偏差为+.005%,w(C)的偏差为-.02%。fw(Zn)≤0.0005%。5GB5GB/T43897—2026GB/T43897—20246.3.2根据需方要求并在合同中注明,供方可增加对痕量元素含量进行的检测控制要求。6.4电子空位数6.4.1DD406合金电子空位数应不大于2.30。6.4.2根据需方要求,并在合同中注明,供方可提供其他牌号母合金的电子空位数,验收标准由供需双方协商确定。6.5交货状态母合金以铸态交付。6.6力学性能6.6.1力学性能试样应从同炉母合金重熔、浇注的单晶试棒或试板上切取,试棒或试板的[001]单晶生长方向与试样主应力轴的偏离度不应大于15°,如有特殊需求,应在合同中注明。6.6.2试样毛坯经表2推荐的工艺制度热处理后,其力学性能应符合表3的规定。6.6.3经需方同意,母合金可不进行力学性能测试。表2推荐热处理制度合金牌号工艺制度DD402固溶处理:1315℃,保温3h,空冷或以相当于空冷速度冷却一级时效:1080℃,保温6h,空冷或以相当于空冷速度冷却二级时效:870℃,保温20h,空冷或以相当于空冷速度冷却DD403固溶处理:1250℃,保温4h,空冷或以相当于空冷速度冷却一级时效:870℃,保温32h,空冷或以相当于空冷速度冷却DD405固溶处理:1295℃~1305℃,保温2h,空冷或以相当于空冷速度冷却一级时效:1120℃,保温4h,空冷或以相当于空冷速度冷却二级时效:1080℃,保温4h,空冷或以相当于空冷速度冷却三级时效:900℃,保温4h,空冷或以相当于空冷速度冷却DD406固溶处理:1290℃,保温1h,升温至1300℃,保温2h,再升温至1315℃,保温4h,空冷或以相当于空冷速度冷却一级时效:1120℃,保温4h,空冷或以相当于空冷速度冷却二级时效:870℃,保温32h,空冷或以相当于空冷速度冷却DD407固溶处理:1295℃~1310℃,保温3h,空冷或以相当于空冷速度冷却一级时效:1070℃~1090℃,保温6h,空冷或以相当于空冷速度冷却二级时效:860℃~880℃,保温20h,空冷或以相当于空冷速度冷却DD408预处理:1090℃~1110℃,保温8h,空冷或以相当于空冷速度冷却固溶处理:1230℃~1250℃,保温4h,空冷或以相当于空冷速度冷却一级时效:1080℃~1100℃,保温2h,空冷或以相当于空冷速度冷却二级时效:840℃~860℃,保温24h,空冷或以相当于空冷速度冷却DD432预处理:1290℃,保温4h,空冷或以相当于空冷速度冷却固溶处理:1280℃,保温4h,空冷或以相当于空冷速度冷却一级时效:1150℃,保温4h,空冷或以相当于空冷速度冷却二级时效:870℃,保温24h,空冷或以相当于空冷速度冷却DD499固溶处理:随炉升温至1300℃,保温4h,充氩气冷却,冷却速度相当于空冷一级时效:随炉升温至1100℃,保温4h,充氩气冷却,冷却速度相当于空冷二级时效:随炉升温至870℃,保温16h,充氩气冷却,冷却速度相当于空冷7GB/T43897—2024表3力学性能牌号拉伸性能持久性能试验温度T/℃抗拉强度Rm/MPa规定塑性延伸强度Rp0.2/MPa断后延伸率A/%断面收缩率Z/%试验条件断裂时间tu/h断面收缩率Zu/%试验温度T/℃应力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浮渣根据需方要求,供方可对母合金进行浮渣试验,浮渣面积应不大于2%。6.8表面质量6.8.1表面应100%去除氧化皮,不应有粘铁、耐火材料和熔渣等外来夹杂物及蜂窝状缺陷。6.8.2母合金应切除一次缩孔,残留的二次缩孔直径应不大于7mm,孔内不应有残渣和脏物。6.8.3表面应100%打磨或机加工呈金属光泽。6.9产品标识6.9.1每支母合金应在上、下端面标刻合金牌号、熔炼炉号,并区分上、下端面,不应用非永久性和会对材料造成污染的方式标识。6.9.2每支母合金应在整支母合金外圆通身采用不会对材料造成污染的方法标识合金牌号和熔炼炉号。7试验方法7.1化学成分7.1.1合金的化学成分分析按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或其他通用方法进行。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进行。分分析由供需双方协商确定。7.2其他项目其他检验项目的试验方法应符合表4的规定。8检验规则8.1检查和验收母合金的检查和验收由供方质量监督部门进行,需方有权按照本文件的规定对母合金进行检查和验收。8.2组批规则母合金应按炉组批提交检查和验收。每批由同一牌号、同一炉熔炼炉号的母合金组成。8.3取样数量、取样部位母合金的取样数量、取样部位和试验方法应符合表4的规定。表4检验项目、取样数量、取样部位及试验方法序号检验项目取样数量取样部位试验方法1化学成分2个/批任意母合金上下端部各取1个样,上端