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GH3128高溫合金
GH3128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。適合于制造在950℃下長(zhǎng)期工作的航空發(fā)動(dòng)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。
GH3128 鎳基變形高溫合金
中國(guó)牌號(hào)：GH3128/GH128
一、GH3128 概述
GH3128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。適合于制造在950℃下長(zhǎng)期工作的航空發(fā)動(dòng)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。
1.1 GH3128 材料牌號(hào) GH3128(GH128，紅星11號(hào))
1.2 GH3128 相近牌號(hào)
1.3 GH3128 材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
1.4 GH3128 化學(xué)成分 見表1-1。
表1-1 %
|
C |
Cr |
Ni |
W |
Mo |
Al |
Ti |
Fe |
B |
Zr |
Ce |
Mn |
Si |
P |
S |
|
不大于 |
||||||||||||||
|
≤0.05 |
19.0～22.0 |
余量 |
7.5～9.0 |
7.5～9.0 |
0.40～0.80 |
0.4～0.80 |
0.2 |
0.005 |
0.06 |
0.05 |
0.50 |
0.80 |
0.013 |
0.013 |
注：B、Ce、Zr按計(jì)算量加入。
1.5 GH3128 熱處理制度 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)。
1.6 GH3128 品種規(guī)格和供應(yīng)狀態(tài) 供應(yīng)的冷軋薄板δ0.8～4.0mm、熱軋板δ4～14mm、冷拉焊絲d0.3～10mm。冷軋板和熱軋板于固溶和酸洗后供應(yīng)；焊絲于冷拉、半硬或固溶和酸洗狀態(tài)供應(yīng)。
1.7 GH3128 熔煉和鑄造工藝 非真空或真空感應(yīng)爐加電渣重熔。
1.8 GH3128 應(yīng)用概況與特殊要求 合金適用于制造在950℃以下工作的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室和加力燃燒室零部件，使用效果良好。
二、GH3128 物理及化學(xué)性能
2.1 GH3128 熱性能
2.1.1 GH3128(GH128) 熔化溫度范圍 1340～1390℃[1]。
2.1.2 GH3128(GH128) 熱導(dǎo)率 見表2-1。
表2-1[2]
|
θ/℃ |
18～100 |
18～200 |
18～300 |
18～400 |
18～500 |
18～600 |
18～700 |
18～800 |
18～900 |
18～1000 |
|
α/10-6℃-1 |
11.25 |
11.86 |
12.68 |
12.80 |
13.37 |
13.68 |
14.46 |
15.19 |
15.66 |
16.29 |
2.1.3 GH3128 線膨脹系數(shù) 見表2-2。
2.1.4 GH3128 熱擴(kuò)散率 見表2-3。
表2-2[2]
|
θ/℃ |
18～100 |
18～200 |
18～300 |
18～400 |
18～500 |
18～600 |
18～700 |
18～800 |
18～900 |
18～1000 |
|
α/10-6℃-1 |
11.25 |
11.86 |
12.68 |
12.80 |
13.37 |
13.68 |
14.46 |
15.19 |
15.66 |
16.29 |
2.2 GH3128密度 ρ=8.81g/cm3[2]。
2.3 GH3128電性能 電性阻率表2-4。
2.4 GH3128磁性能 合金無磁性[3]。
表2-3[2]
|
θ/℃ |
25 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
|
Q/（10-6m2/S）） |
2.30 |
2.49 |
2.78 |
3.08 |
3.39 |
3.69 |
3.88 |
4.16 |
3.92 |
4.16 |
表2-4[2]
|
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 |
2.5 GH3128化學(xué)性能
2.5.1 GH3128抗氧化性能 合金在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h后的氧化速率見表2-5。
表2-5[1]
|
θ/℃ |
900 |
1000 |
1100 |
|
氧化速率/（g/(m2·h）） |
0.055 |
0.236 |
0.269 |
2.5.2 耐腐蝕性能 海洋性燃?xì)飧g性能見表2-6。
表2-6[3]
|
試驗(yàn)制度 |
試樣尺寸/mm |
失重/(mg/cm2) |
宏觀檢查 |
||||||||||
|
900℃，27h |
1.5×15×30 |
2.2 |
表面完好 |
||||||||||
|
注：試驗(yàn)條件是空氣與燃料之比為39：1，鹽氛濃度為106×10-6，燃料為0號(hào)柴油。 |
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(cè) 實(shí)測(cè) |
||||||
|
規(guī)范Ⅱ 39 |
≥1.5 <1.5～1.0 ≤1.0 |
≥100 ≥80 ≥70 |
實(shí)測(cè) 實(shí)測(cè) 實(shí)測(cè) |
||||||||||
注：持久性能的初次檢驗(yàn)按規(guī)范Ⅰ進(jìn)行。按規(guī)范Ⅰ進(jìn)行檢驗(yàn)不合格時(shí)，允許按規(guī)范Ⅱ重新檢驗(yàn)。
四、GH3128(GH128) 組織結(jié)構(gòu)
4.1 GH3128相變溫度
4.2 GH3128時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線 μ相的析出曲線見圖4-1。
4.3 GH3128合金組織結(jié)構(gòu) 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。在長(zhǎng)期時(shí)效過程中析出M6C、μ、αw和M23C6相。μ相的析出溫度范圍是700～1050℃，最大析出量為3.49%。M23C6相在700～800℃時(shí)效后析出，析出量?jī)H為0.14%。aw相是在900℃長(zhǎng)期時(shí)效后發(fā)現(xiàn)的，200h達(dá)到析出高峰，其量為0.86%。斷續(xù)延長(zhǎng)時(shí)效時(shí)間，板出量下降。時(shí)效時(shí)間對(duì)析出量的影響見圖4-2。
