1.1、gh1131高溫合金概述
GH1131是一種以鎢、鉬、鈮、氮等元素復合固溶強化的高性能鐵基高溫合金,含鎳量約為28%,但其熱強性水平卻與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。主要品種主要產品 有冷軋薄板、熱軋中板、棒材、扁鋼和絲材等。可用于制作在700~1000℃短時工作的火箭發動機和在700病理學750℃長期工作的航空發動機的高溫部件。
1.2、GH1131(GH131) 應用概況與特殊要求
該合金主要用作火箭發動機高溫部件。在航空發動機上,已制成加力燃燒室可調噴口殼體和調節片等零部件,并投入生產。與同類用途的鎳基合金相比,合金的高溫性的組織穩定性較差,在700~900℃長期使用后室溫塑性下降,成形性能變差。
1.3、材料牌號 GH1131(GH131)
1.4、GH1131(GH131) 相近牌號
Х21Н28В5М3БАР,ЭЛ126,ВЖ100(俄羅斯)
1.5、GH1131(GH131) 材料的技術標準
GB/T14992-1994 《高溫合號》
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范》
GJB 2612-1996 《焊接用高溫合金冷拉絲材規范》
YB/T5245-1993 《普通承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材》
1.6、GH1131(GH131) 熔煉與鑄造工藝
合金采用非真空感應爐加電渣重熔或電弧熔煉加電渣重熔工藝生產。
1.7、GH1131(GH131) 化學成分
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按計算量加入,不分析。
1.8、GH1131(GH131)熱處理制度
熱軋板和冷軋薄板為:1130~1170℃,空冷;棒材為:1160℃&plun;10℃,空冷處理。
1.9、GH1131(GH131)品種規格與狀態
冷軋薄板、熱軋板、棒材、焊絲等。熱軋板和冷軋薄板經固溶處理、酸洗、矯正及切邊后供應;棒材不經熱處理供應;焊絲于冷拉狀態、熱處理及酸洗狀態或半硬態供應。
2、GH1131物理及化學性能
2.1、GH1131(GH131) 熱性能
2.1.1、GH1131(GH131) 熱導率
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 |
2.1.2、GH1131(GH131) 線膨脹系數
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、GH1131(GH131) 電性阻率
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 合金無磁性
2.5、GH1131(GH131) 化學性能
GH1131(GH131) 性能
合金在空氣介質中試驗100h的氧化速率和晶界氧化深度
θ/℃ | 900 | 950 | 1000 | 1010 |
氧化速率/(g/m2·h) | 0.1310 | 0.1560 | 0.1863 | 0.4465 |
3、組織結構
3.1、相變溫度
3.2、時間-溫度-組織轉變曲線
3.3、合金組織結構
合金在固溶狀態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%,以雜質式均勻分布。合金經700~950℃,20h長期時效后,析出L相和少量M6C相,Z向也有補充析出,但隨著時效時間的延長,析出變化不大。L相屬FeMo型,800℃是L相的析出高峰,900℃開始回溶。M6C在950℃時效時析出量較多,時效溫度的析出量不變。
4、工藝性能與要求
4.1、成形性能
鋼錠鍛造加熱溫度為1120℃&plun;20℃,開鍛溫度大于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℃&plun;20℃,開軋溫度大于1050℃,終軋溫度不低于900℃,后一道壓下率不小于10%,薄板熱軋的粗軋加熱溫度為1160℃&plun;10℃,精軋加熱溫度為1060℃&plun;10℃,開軋溫度大于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℃&plun;10℃。冷軋壓下率為20%~30%,平整量為1%~3%。
4.2、焊接性能
gh1131高溫合金具有良好的焊接性能,可采用點焊,縫焊和氬弧焊等方法進行連接,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。
4.3、 零件熱處理工藝
板材零件的終熱處理溫度為1150℃&plun;10℃或1080℃~1120℃,中間熱處理溫度為1000℃&plun;10℃。空冷。
4.4、表面處理工藝
合金薄板在軟化熱處理和成品熱處理后,未板的氧化皮均需進行堿、酸洗,而對成品熱處理的薄板進行堿、酸洗外,還要進行白化處理。
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