高溫合金是以鐵、鎳、鈷為基礎(chǔ)的可以長期在在600℃以上的高溫工作的合金，具有良好的抗氧化和抗腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能，廣泛應(yīng)用于航空、航天、石油、化工、艦船。常用的有g(shù)h3030、gh4169、gh4141、gh5188、gh3128、gh4145等等。
種類：GH3128，GH4169，GH2747 / GH747，GH5188，MP35N，GH3536，GH3039，GH3030，GH3044，GH4141高溫合金，Nimonic80A，Nimonic90，GH4145（GH145），GH2132，GH140
GH3128是Ni-Cr基固溶強(qiáng)化型變形高溫合金，使用溫度在950℃以下。合金中加入w（W+ Mo）16%進(jìn)行固溶強(qiáng)化，加入硼、鈰和鋯元素凈化和強(qiáng)化晶界。合金具有高的塑性、較高的持久和蠕變強(qiáng)度，以及良好的抗氧化性能、沖壓和焊接等工藝性能，綜合性能優(yōu)于GH3044和GH3536 等同類鎳基固溶強(qiáng)化合金。適于制作在950℃下長期工作的航空發(fā)動機(jī)燃燒室火焰筒、加力燃燒室殼體等部件。主要產(chǎn)品有冷軋薄板、熱軋板、棒材、鍛件、絲材和管材。
GH3128合金已用于制造航空發(fā)動機(jī)火焰筒、擴(kuò)散器、加力燃燒室、尾噴口、調(diào)節(jié)片、穩(wěn)定器、擴(kuò)散器和燃?xì)鈱?dǎo)管等，批產(chǎn)和使用情況良好。合金也推廣應(yīng)用于測溫?zé)犭娕急Ｗo(hù)管、磁通門、磁力儀探頭、骨架材料、W和Mo還原燒結(jié)用料舟、鐵路機(jī)車預(yù)燃室噴嘴等高溫氧化氣氛下的結(jié)構(gòu)件。零件在高溫下工作時可采用W-2琺瑯層進(jìn)行有效的保護(hù)。合金經(jīng)長期時效后有μ相析出。
GH3128化學(xué)成分
元素 | C | Cr | Ni | W | Mo | Al | Ti | Fe |
質(zhì)量分?jǐn)?shù)／% | ≤0.05 | 19.0-22.0 | 余 | 7.5-9.0 | 7.5-9.0 | 0.4-0.8 | 0.4-0.8 | ≤2.0 |
元素 | Zr | B | Ce | Si | P | S | Mn | |
質(zhì)量分?jǐn)?shù)／% | ≤0.06 | ≤0.005 | ≤0.05 | ≤0.8 | ≤0.013 | ≤0.013 | ≤0.5 |
GH3128物理及力學(xué)性能
密度 | 熔點(diǎn) |
8.81g/cm3 | 1340～1390℃ |
品種 | 試樣狀態(tài) | θ/℃ | 拉伸性能 | 持久性能 | ||||
σb/MPa | δ5/% | σ/MPa | δ/mm | t/h | δ5/% | |||
不小于 | ||||||||
熱軋板 | 交貨狀態(tài) | 20 | 735 | 40 | - | - | - | - |
交貨狀態(tài)＋1200℃，空冷 | 950 | 175 | 40 | - | - | - | - | |
冷軋薄板 | 交貨狀態(tài) | 20 | 735 | 40 | - | - | - | - |
交貨狀態(tài)＋1200℃，空冷 | 950 | 175 | 40 | 規(guī)范Ⅰ 54 | >1.2 ≤1.2 | ≥23 ≥20 | 實(shí)測 實(shí)測 | |
規(guī)范Ⅱ 39 | ≥1.5 <1.5～1.0< span=""> ≤1.0 | ≥100 ≥80 ≥70 | 實(shí)測 實(shí)測 實(shí)測 | |||||
熱處理制度
A)冷軋板和熱軋板，（1140~1180）℃／AC，保溫時間根據(jù)板材的厚度而定：
B)中厚板(δ15mm~65mm)，（1180~1200）℃／AC，保溫時間根據(jù)板材的厚度而定；
C)熱軋和鍛制棒材，(1140~1200) ℃/AC×(1.5~2 ) h/AC。
D)餅材，（1180~1200）℃/AC，保溫時間的選取應(yīng)保證制件能熱透、固溶充分或滿足退火要求。
GH3128(GH128)是以鎢、鉬固溶強(qiáng)化并用硼、鈰、鋯強(qiáng)化晶界的鎳基合金，具有高的塑性，較高的持久蠕變強(qiáng)度以及良好的抗氧化性和沖壓、焊接等性能。其綜合性能優(yōu)于GH3044和GH3536等同類鎳基固溶合金。適合于制造害950℃下長期工作的航空發(fā)動機(jī)的燃燒室火焰筒、加力燃燒室殼體、調(diào)節(jié)片及其他高溫零部件，主要產(chǎn)品為冷軋薄板，也可供應(yīng)熱軋板、棒材、鍛件、絲材和管材。交貨狀態(tài)固溶溫度為1140~1180℃，空冷。高溫性能經(jīng)1200℃補(bǔ)充固溶處理后進(jìn)行檢驗(yàn)。冷軋薄板0.8~4.0mm、熱軋板4~14mm、冷拉焊絲Φ0.3~10mm。冷軋板和熱軋板于固溶和酸洗;焊絲于冷拉、半硬或固溶和酸洗狀態(tài)。非真空或真空感應(yīng)爐加電渣重熔。合金適用于制造在950℃以下工作的航空發(fā)動機(jī)燃燒室和加力燃燒室零部件，使用效果良好。
材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：
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》
GJB 2612-1996 《航空用高溫合金熱軋板規(guī)范》
金相組織結(jié)構(gòu)：
該合金在固溶狀態(tài)為單相奧氏體組織，含有少量細(xì)小均勻分布的TiN和M6C。
工藝性能與要求
1、鋼錠鍛造時裝爐溫度不高于700℃，終鍛溫度大于900℃。
2、該合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關(guān)。
3、合金可以用氬弧焊、點(diǎn)焊、縫焊等方法焊接。
性能要求
熱性能
2.1.1、GH3128(GH128) 熔化溫度范圍 1340~1390℃
2.1.2、GH3128(GH128) 熱導(dǎo)率 見表2-1表2-1
θ/℃ | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 950 |
λ/(W/(m·C)) | 11.30 | 12.56 | 14.24 | 15.49 | 16.75 | 18.42 | 19.68 | 21.35 | 23.02 | 23.86 |
2.1.3、GH3128(GH128) 線膨脹系數(shù) 見表2-2
表2-2
θ/℃ | 18~100 | 18~200 | 18~300 | 18~400 | 18~500 | 18~600 | 18~700 | 18~800 | 18~900 | 18~1000 |
α/10-6C-1 | 11.25 | 11.86 | 12.68 | 12.80 | 13.37 | 13.68 | 14.46 | 15.19 | 15.66 | 15.29 |
2.1.4熱擴(kuò)散率 見表2-3
表2-3
θ/℃ | 25 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 |
Q/(10-6m2/S)) | 2.30 | 2.49 | 2.78 | 3.08 | 3.39 | 3.69 | 3.88 | 3.92 | 4.16 |
密度
ρ=8.81g/cm3
電性阻率
表2-4
θ/℃ | 17 | 850 | 900 | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 |
p/(10-6Ω.M)) | 1.37 | 1.42 | 1.39 | 1.40 | 1.39 | 1.38 | 1.38 | 1.39 |
磁能型
合金無磁性
化學(xué)性能
2.5.1、GH3128(GH128) 抗氧化性能 在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h后的氧化速率見表2-5
表2-5
θ/℃ | 900 | 1000 | 1100 |
氧化速率/(g/(m3·h)) | 0.055 | 0.236 | 0.269 |
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