GB/T 31309-2020 铸造高温合金电子空位数计算方法

ICS77.040.99

H24

中华人民共和国国家标准

/—

GBT313092020

代替/—

GBT313092014

铸造高温合金电子空位数计算方法

Calculationofelectronvacancnumberincastsuerallos

ypy

2020-06-02发布2020-12-01实施

国家市场监督管理总局

发布

国家标准化管理委员会

/—

GBT313092020

前言

本标准按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

/—《》,/—

本标准代替GBT313092014镍基高温合金电子空位数计算方法与GBT313092014相

,:

比主要技术变化如下

———(、、);

增加了钴基铸造高温合金电子空位数计算方法见和

4.2.2

———(、,

修改了镍基铸造高温合金电子空位数计算方法见和年版的第章和

2.22.34.2.120142

4.2);

———,,(,

删除了电子空位数矩阵中的铜元素增加了钌元素修改了镍元素的电子空位数见表12014年

版的表1);

———()。

增加了典型高温合金电子空位数计算和应用实例见附录B

本标准由中国钢铁工业协会提出。

(/)。

本标准由全国钢标准化技术委员会SACTC183归口

:、、、

本标准起草单位北京钢研高纳科技股份有限公司钢铁研究总院冶金工业信息标准研究院中国

、、。

航发北京航空材料研究院中国航发南方工业有限公司中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司

:、、、、、、、、。

本标准主要起草人吴剑涛吴保平李维燕平戴强宋尽霞李炼李波陈惠霞

本标准所代替标准的历次版本发布情况为:

———/—。

GBT313092014

Ⅰ

/—

GBT313092020

铸造高温合金电子空位数计算方法

1范围

、、。

本标准规定了铸造高温合金电子空位数的计算原理计算步骤计算方法和结果应用

本标准适用于铸造高温合金母合金及铸件的电子空位数的计算。

2计算原理

,,

2.1铸造高温合金强化元素种类多且各合金元素饱和度高易于析出对强度和塑性产生不利影响的

,、、。

相该相主要包括相等这些相的析出规律与合金固溶体中合金元素的层电子轨

TCPσLavesγd

μ

———。():

道未充满的程度即电子空位数有关合金的电子空位数值采用式计算

Nv1

n

()……()

N=mN1

v∑ivi

i

式中:

N———合金的电子空位数;

v

———合金中固溶体的第个元素的原子分数;

miγi

()———第个元素的电子空位数;

Nvii

———合金固溶体中元素的数目。

nγ

,。、

2.2计算电子空位数时应了解合金中的沉淀相镍基铸造高温合金的沉淀相包括硼化物碳化物和

,。,

相钴基铸造高温合金沉淀相包括硼化物和碳化物扣除这些沉淀相析出所占用的合金元素后确定

γ'

,。

γ固溶体成分然后计算电子空位数

2.3镍基铸造高温合金电子空位数计算原则如下:

)、、(,,,),

a镍铬钛和钼形成MoTiCrNiB硼化物由此得到析出硼化物以后的元素剩

0.50.150.250.1032

余含量。

)镍基合金中主要碳化物类型有、和。假设/形成即(,,,,

bMCMCMC12CMCHfTaNbTi

2366

,),/(,)[()],(,

形成即时或者即

ZrVC12CMCCrMoWCW+Mo≤6%MCNiCoMo

236212662

)[()],。

WCW+Mo>6%时由此得到析出碳化物以后的元素剩余含量

3

)、、、、、,,

剩余的铝钛铪铌钽原始含量的钒以及原始含量的铬与倍的镍形成相即

c50%3%3γ'Ni

3

(,,,、,,),、。

由此得到析出碳化物硼化物及相以后的剩余固溶体成分

AlTiNbHfTa0.5V0.03Crγ'

)()。

利用式计算剩余固溶体平均电子空位数

d1Nv

2.4钴基铸造高温合金电子空位数计算原则如下:

)、、(,,,),

a镍铬钛和钼形成MoTiCrNiB硼化物由此得到析出硼化物以后的元素剩

0.50.150.250.1032

余含量。

)钴基合金中主要碳化物类型有、和。假设/形成即(,,,,

bMCMCMC12CMCHfTaNbTi

2366

,),/(,)[()],(,

形成即时或者即

ZrVC12CMCCrMoWCW+Mo≤6%MCNiCoMo

236212662

)[()],。

WCW+Mo>6%时由此得到析出碳化物以后的元素剩余含量

3

)()。

利用式计算剩余固溶体平均电子空位数

c1Nv

1

/—

GBT313092020

3计算步骤

3.1镍基合金的电子空位数Nv应按以下顺序计算:

)将每种元素的质量分数转换为原子分数;

a

)计算硼化物和碳化物析出后的元素剩余含量;

b

)计算相析出后的元素剩余含量;

cγ'

)计算剩余各元素在基体相中所占的原子百分数;

dγ

)计算合金的电子空位数。

eNv

3.2钴基合金的电子空位数Nv应按以下顺序计算:

)将每种元素的质量分数转换为原子分数;

a

)计算硼化物和碳化物析出后的元素剩余含量;

b

)计算剩余各元素在基体相中所占的原子百分数;

cγ

)计算合金的电子空位数。

dNv

,。

建立与表相似的矩阵计算合金的电子空位数

3.31

表计算合金的电子空位数的矩阵

1Nv

析出后元素固溶体元素元素的电合金的电

/

质量分原子质量分数原子分数

原子分数原子分数子空位数子空位数

栏目元素数/%质量原子质量/%

/()()

%mNmN

iviivi

ABCDEFGH

行1Cr52.004.66

行2Ti47.906.66

行3Mo95.944.66

行4Al26.987.66

行5Co58.931.71

行6B10.817.66

行7Zr91.226.66

行8C12.01—

行9Si28.096.66

行10Mn54.943.66

行11Fe55.852.66

行12Ru101.072.66

行13V50.945.66

行14W183.854.66

行15Ta180.955.66

行16Nb92.915.66

行17Hf178.496.66

2

/—

GBT313092020

()

表续

1

析出后元素固溶体元素元素的电合金的电

/

质量分原子质量分数原子分数

原子分数原子分数子空位数子空位数

栏目元素数/%质量原子质量/%

/()()

%mNmN

iviivi

ABCDEFGH

行18Re186.214.66

行19Ni58.710.66

总和

4计算方法

4.1原子分数

。,。

在栏每行输入每个元素的质量分数合金中若无某种元素则输入将其他元素的质量分

4.1.1A0

,,。

数相加用100减去总数确定镍或钴的质量分数

()(),。

每种元素的质量分数栏除以其对应的原子质量栏然后将所得结果填入表中的栏

4.1.2ABC

,,

将栏的值相加获得栏的总和然后分别用栏中每种元素的值除以栏的总和将该值输入

CCCCD

,。