GH3030概述：GH3030固溶强化型高温合金是早期发展的80Ni-20Cr固溶强化型高温合金，化学成分简单，在800℃以下具好的热强性和高的塑性，并具有良好的耐氧化、冷冲压和焊接工艺性能。合金经固溶处理后为单相奥氏体，使用过程中组织稳定。用于800℃以下工作的涡轮发动机燃烧室部件和在1100℃以下要求耐氧化但承受载荷小的其他高温部件。GH3030具有强热加工及冷加工性能，用于制作化工设备及配套配件。
GH3030化学成分：
应用概况与特殊要求：
主要用于燃烧室和加力燃烧室零部件以及机匣安装边等零部件。
物理及化学性能
热性能
熔化温度范围：1374～1420℃
金相组织结构：
该合金在1000摄氏度固溶处理后为单相奥氏体组织，间有少量TiC和Ti(CN)。
工艺性能与要求：
1.该合金具有良好的可锻性能，锻造加热温度1180℃，终锻900℃。
2.该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。
3.热处理后，零件表面氧化皮可用吹砂或酸洗方法清除。
采用等离子喷涂法制备的航空发动机涡轮部件不能满足抗高温和热腐蚀需求。采用真空电弧离子镀
技术 (A IP)在 GH3030镍基高温合金上制备 170～180μm厚的 N iCrA lYSi涂层 ,研究了该涂层 700 ℃下的高温氧化
行为和 760 ℃下的燃气热腐蚀行为。结果表明 :经过长时间的氧化 , N iCrA lYSi涂层表面形成了以 A l2 O3, Cr2 O3为主的氧化膜 ,提高了其抗高温氧化性能 ;经过 760 ℃, 100 h燃气腐蚀试验后 , N iCrA lYSi涂层主要由 N i3A l和 α2Cr相组成 ,N iCrA lYSi涂层明显改善了 GH3030合金的抗低温热腐蚀性能。
GH3030镍基高温合金已成功应用于航空发动机
主燃烧室、加力燃烧室喷嘴等零部件中
现代航空发动机涡轮部件材料要求能够在高温燃气环境下长期
工作 ,为避免其出现氧化和腐蚀 ,需要对其进行防护N iCrA lYSi涂层具有优异的抗高温氧化、抗热腐蚀性能和较高的塑性 ,而且与高温合金基体的结合较好 ,目前已广泛应用于航空发动机高温部件的表面防护
传统的燃烧室喷嘴大多采用等离子喷涂技术制备 ,厚度超过 100μm的防护涂层孔隙率大、与合金的结合也不好。本工作采用真空电弧离子镀工艺在GH3030合金上制备 N iCrA lYSi涂层 ,并考察了涂层的抗高温氧化性能和低温燃气热腐蚀性能。
1. 1 涂层制备
基体选用 GH3030镍基高温合金 ,尺寸为 30. 0 mm×10. 0 mm ×1. 5 mm,表面粗糙度 Ra 为 0. 63～1. 25μm。采用 SS22液体吹砂机进行湿吹砂处理 , 工作压力为 0. 5～0. 6 MPa,磨料粒度 0. 154 mm 以上。采用LCX 252系水基清洗剂在 TP2600C超声波清洗机中对试样清洗 20～30 m in,然后烘干 ;镀膜前将真空室抽至10- 3Pa,通入氩气。首先进行 15～20 m in的离子清洗 ,消除其表面的氧化物和污染物。沉积涂层材料为N iCrA lYSi,基材和 N iCrA lYSi材料成分见表 1