GH1131
1 合金介紹
1.1 概述
GH1131是Fe-Ni-Cr基固溶強化型變形高溫合金,以加入鉻和鎢、鉬等元素進行固溶強化,使用溫度為700℃~1000℃。合金具有良好的熱加工塑性、焊接和冷成形工藝性能。主要產品有冷軋薄板、熱軋中板、棒材、扁鋼和絲材等。
1.2 應用概況及特性
GH1131合金已用于制作火箭發動機用,在700℃~1000℃短時工作的燃燒室隔板、渦輪燃氣進氣導管、燃氣發生器收斂段、錐形導向器、渦輪彎通和法蘭盤等零部件;航空發動機用,在700℃~750℃長時工作的加力簡體、加力燃燒室、隔熱板、穩定器和調節片等零部件;地面燃氣輪機用,在700℃以下長時工作的火焰簡等零部件。
GH1131與同類用途的鎳基合金相比,該合金的高溫抗氧化性能和組織穩定性較差。在700℃~900℃長期使用后,合金的室溫塑性下降。
1.3 材料牌號
GH1131(GH131)。
1.4 相近牌號
X21H28B5M3БAP、9I126、BЖ100(俄)。
1.5 材料技術標準
GB/T14992高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號
GB/T14995高溫合金熱板
GB/T14996高溫合金冷軋薄板
GJB1952A航空用高溫合金冷軋板規范
GJB1954航天用GH1131高溫合金冷軋薄板規范
GJB1955航天用GH1131高溫合金熱鍛軋棒規范
GJB2612焊接用高溫合金冷拉絲材規范
YB/T5245普通承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材
HB/Z140航空用高溫合金熱處理工藝
1.6 熔煉工藝
采用非真空感應爐十電渣重熔、或電弧爐十電渣重熔熔煉工藝。
1.7 化學成分
摘自GB/T 14992,見表 1-1。
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元素 |
C |
Cr |
Ni |
Mo |
W |
Mn |
Fe |
P |
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質量分數% |
≤0.10 |
19.00-22.0 |
25.00-30.00 |
2.80-3.50 |
4.80-6.00 |
≤1.20 |
余 |
≤0.020 |
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S |
B |
N |
Nb |
Si |
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質量分數% |
≤0.020 |
0.005 |
0.15-0.30 |
0.70-0.30 |
≤0.80 |
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1.8熱處理制度
摘自HB/Z140、GB/T14995、GJB1955和YB/T5245,各品種的標準熱處理制度為:a)冷軋薄板、熱軋板,固溶處理:1130℃~1170℃/AC,其中保溫時間:8<3mm,8min~12min1.8熱處理制度83mm~5mm,12min~16min;
b)熱軋和鍛制棒材,1160℃士10℃/AC,保溫時間根據材直徑而定。
板材零件的最終熱處理溫度為1150℃士10℃或1080℃~1120℃,中間熱處理溫度為1000℃士10℃熱處理后在惰性氣體或空氣中冷卻。
5.3 典型組織
GH1131合金固溶狀態組織由y基體、Z相和微量NbC組成(圖5-3)。
-次Z相是NbCrN((Nb. W.Mo.1s).3(Cr. Fe.).N)型氮化物(a=6.784、c=7.387)。
w(Z)相約占合金的1.31%;一次w(NbC)約占合金的0.12%。
合金經(700~950)℃X200b/AC長期時效后,晶內析出竹葉狀Laves相和Z相,晶界析出MC型碳化物。Laves相屬于 Fe,Mo((Fe、Cr),(W、Mo))型(a=4.73、c=7.74)。Z相的化學組成近似為(NbWMo)1，(CrFe)。N。合金經長期時效后的組織和析出相形貌見圖5-4:
