GH1131

GH1131高溫合金又叫熱強(qiáng)合金、超級(jí)合金。GH1131高溫合金按基體組織材料可分為三類(lèi)：鐵基、鎳基和鈷基。GH1131高溫合金按生產(chǎn)方式可分為鑄造高溫合金、變形高溫合金和粉末高溫合金。GH1131高溫合金按強(qiáng)化機(jī)理可分為碳化物強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化、時(shí)效強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化。GH1131一般用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)耐高溫材料的制造，特別是噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)最后兩級(jí)壓氣機(jī)和最初兩級(jí)渦輪葉片、燃燒室、加力燃燒室、渦輪盤(pán)、渦輪葉片及緊固件的制造。是重要戰(zhàn)略物資，各航空大國(guó)都在極其保密的條件下研制。

GH1131

GH1131是一種以鎢、鉬、鈮、氮等元素復(fù)合固溶強(qiáng)化的高性能鐵基高溫合金，含鎳量約為28%，但其熱強(qiáng)性水平卻與GH3044合金。

GH1131(GH131)概述:GH1131是一種以鎢、鉬、鈮、氮等元素復(fù)合固溶強(qiáng)化的高性能鐵基高溫合金，含鎳量約為28%，但其熱強(qiáng)性水平卻與GH3044合金。 合金具有良好的熱加工塑性和焊接、冷成型工藝性能。主要品種主要產(chǎn)品 有冷軋薄板、熱軋中板、棒材、扁鋼和絲材等?？捎糜谥谱髟?/span>700～1000℃短時(shí)工作的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和在700病理學(xué)750℃長(zhǎng)期工作的航空發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫部件。

GH1131(GH131) 熱處理制度

熱軋板和冷軋薄板為：1130～1170℃，空冷；棒材為：1160℃±10℃，空冷處理。

GH1131(GH131) 品種規(guī)格與狀態(tài)

冷軋薄板、熱軋板、棒材、焊絲等。熱軋板和冷軋薄板經(jīng)固溶處理、酸洗、矯正及切邊后供應(yīng)；棒材不經(jīng)熱處理供應(yīng)；焊絲于冷拉狀態(tài)、熱處理及酸洗狀態(tài)或半硬態(tài)供應(yīng)。

GH1131(GH131) 熔煉與鑄造工藝

合金采用非真空感應(yīng)爐加電渣重熔或電弧熔煉加電渣重熔工藝生產(chǎn)。

GH1131(GH131) 應(yīng)用概況與特殊要求

該合金主要用作火箭發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上，已制成加力燃燒室可調(diào)噴口殼體和調(diào)節(jié)片等零部件，并投入生產(chǎn)。與同類(lèi)用途的鎳基合金相比，合金的高溫抗氧化性的組織穩(wěn)定性較差，在700～900℃長(zhǎng)期使用后室溫塑性下降，成形性能變差。

1.1、材料牌號(hào) GH1131(GH131)

1.2、GH1131(GH131) 相近牌號(hào)

Х21Н28В5М3БАР，ЭЛ126，ВЖ100(俄羅斯)

1.3、GH1131(GH131) 材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T14992-1994 《高溫合金牌號(hào)》

GB/T14995-1994 《高溫合金熱軋鋼板》

GJB 1952-1994 《航空用高溫合金冷軋薄板規(guī)范》

GJB 2612-1996 《焊接用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》

YB/T5245-1993 《普通承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材》

表1-1

C Cr Ni W Mo Fe N Nb

≤0.10 19.00～22.0 25.0～30.0 4.80～6.00 2.800～3.50 余 0.15～0.30 0.70～1.30

B Mn Si P S

不大于

0.005 1.20 0.80 0.020 0.020

注：B按計(jì)算量加入，不分析。

GH1131(GH131) 物理及化學(xué)性能:

2.1、GH1131(GH131) 熱性能

2.1.1、GH1131(GH131) 熔化溫度范圍

2.1.2、GH1131(GH131) 熱導(dǎo)率

表2-1

θ/℃ 100 200 300 400 500 600 700 800 900

λ/（W/（m·C）） 10.46 12.13 13.80 16.32 17.99 19.25 20.92 22.59 24.69

2.1.3、GH1131(GH131) 線膨脹系數(shù)

表2-2

θ/℃ 20～100 20～200 20～300 20～400 20～500 20～600 20～700 20～800 20～900 20～1000 20～1000

α/10-6C-1 14.72 14.13 14.89 14.77 15.74 16.20 16.97 17.26 17.59 18.08 18.70

2.2、GH1131(GH131) 密度

ρ=8.33g/cm3

2.3、

2.3、GH1131(GH131) 電性阻率

表2-3

θ/℃ 14 110 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

ρ/（10-6Ω.M）） 1.373 1.403 1.414 1.427 1.440 1.443 1.457 1.452 1.423 1.393 1.357

2.4、GH1131(GH131) 磁能型

合金無(wú)磁性

2.5、GH1131(GH131) 化學(xué)性能

2.5.1、GH1131(GH131) 抗氧化性能 合金在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h的氧化速率和晶界氧化深度見(jiàn)表2-4。

表2-4

θ/℃ 900 950 1000 1010

氧化速率/(g/m2·h) 0.1310 0.1560 0.1863 0.4465

組織結(jié)構(gòu):

4.1、相變溫度

4.2、時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

4.3、合金組織結(jié)構(gòu)

合金在固溶狀態(tài)的組織除奧氏體基體外，還有一次Z向[(W,Nb)CrN]和微量NbC，其總量約占合金的1.43%，以雜質(zhì)式均勻分布。合金經(jīng)700~950℃，20h長(zhǎng)期時(shí)效后，析出L相和少量M6C相，Z向也有補(bǔ)充析出，但隨著時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)，析出變化不大。L相屬FeMo型，800℃是L相的析出高峰，900℃開(kāi)始回溶。M6C在950℃時(shí)效時(shí)析出量較多，其他時(shí)效溫度的析出量不變。

工藝性能與要求:

5.1、成形性能

鋼錠鍛造加熱溫度為1120℃±20℃，開(kāi)鍛溫度大于980℃，終鍛溫度不低于900℃，一次加熱的變形程度為40%。板坯軋制加熱溫度為1150℃±20℃，開(kāi)軋溫度大于1050℃，終軋溫度不低于900℃，最后一道壓下率不小于10%，薄板熱軋的粗軋加熱溫度為1160℃±10℃，精軋加熱溫度為1060℃±10℃，開(kāi)軋溫度大于1000℃，終軋溫度不低于800℃，熱軋的火次及道次不限。中間淬火溫度為1150℃±10℃。冷軋壓下率為20%~30%，平整量為1%~3%。

5.2、焊接性能

合金具有良好的焊接性能，可采用點(diǎn)焊，縫焊和氬弧焊等方法進(jìn)行連接，并可獲得伴以的接頭溫度。該合金可與GH3030,GH3039,GH3044和GH1140等合金焊接，接頭性能良好。

5.3、 零件熱處理工藝

板材零件的最終熱處理溫度為1150℃±10℃或1080℃~1120℃，中間熱處理溫度為1000℃±10℃。空冷。

5.4、表面處理工藝

合金薄板在軟化熱處理和成品熱處理后，未清除板的氧化皮均需進(jìn)行堿、酸洗，而對(duì)成品熱處理的薄板進(jìn)行堿、酸洗外，還要進(jìn)行白化處理。

國(guó)內(nèi)外GH1131高溫合金發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)為：

 1、在等軸晶方面不再投入大量的人力和物力進(jìn)行新合金的研制，而是通過(guò)工藝水平的提高挖掘合金的潛能提高等軸晶鑄件的使用性能因而高性能等軸晶的發(fā)展是一個(gè)重要的方向。

   2、目前各種先進(jìn)鑄件制造技術(shù)和設(shè)備在不斷開(kāi)發(fā)和形成如細(xì)晶工藝、熱控凝固、真空離心鑄造技術(shù)等許多大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)高溫合金鑄件制造成功并付諸應(yīng)用。特別是越來(lái)越呈現(xiàn)出材料和工藝互相影響和促進(jìn)的趨勢(shì)。發(fā)達(dá)國(guó)家在鑄造高溫合金材料上將集中于少數(shù)極端工作條件的關(guān)鍵需求上，如適用于超高溫、大應(yīng)力、富氧或腐蝕環(huán)境等。同時(shí)，繼續(xù)開(kāi)發(fā)新技術(shù)并提高現(xiàn)有技術(shù)的控制水平，從而提高各種高溫合金鑄件產(chǎn)品的質(zhì)量一致性和可靠性。

  3、定向、單晶高溫合金研究，新型合金不斷涌現(xiàn)，定向凝固合金已出現(xiàn)三代，單晶合金發(fā)展到5代材料本體承溫能力達(dá)到1200℃基本達(dá)到此類(lèi)材料的極限。

以上為上海墨鉅2019-GH1131高溫合金新資料

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