GH1131高温合金
GH1131是一种以钨、钼、铌、氮等元素复合固溶强化的高性能铁基高温合金，含镍量约为28%，但其热强性水平却与GH3044合金。
GH1131(GH131)概述
GH1131是一种以钨、钼、铌、氮等元素复合固溶强化的高性能铁基高温合金，含镍量约为28%，但其热强性水平却与GH3044合金。 合金具有良好的热加工塑性和焊接、冷成型工艺性能。主要品种主要产品 有冷轧薄板、热轧中板、棒材、扁钢和丝材等。可用于制作在700～1000℃短时工作的火箭发动机和在700病理学750℃长期工作的航空发动机的高温部件。
GH1131(GH131) 热处理制度
热轧板和冷轧薄板为：1130～1170℃，空冷；棒材为：1160℃±10℃，空冷处理。
GH1131(GH131) 品种规格与状态
冷轧薄板、热轧板、棒材、焊丝等。热轧板和冷轧薄板经固溶处理、酸洗、矫正及切边后供应；棒材不经热处理供应；焊丝于冷拉状态、热处理及酸洗状态或半硬态供应。
GH1131(GH131) 熔炼与铸造工艺
合金采用非真空感应炉加电渣重熔或电弧熔炼加电渣重熔工艺生产。
GH1131(GH131) 应用概况与特殊要求
该合金主要用作火箭发动机高温部件。在航空发动机上，已制成加力燃烧室可调喷口壳体和调节片等零部件，并投入生产。与同类用途的镍基合金相比，合金的高温抗氧化性的组织稳定性较差，在700～900℃长期使用后室温塑性下降，成形性能变差。
1.1、材料牌号 GH1131(GH131)
1.2、GH1131(GH131) 相近牌号
Х21Н28В5М3БАР，ЭЛ126，ВЖ100(俄罗斯)
1.3、GH1131(GH131) 材料的技术标准
GB/T14992-1994 《高温合金牌号》
GB/T14995-1994 《高温合金热轧钢板》
GJB 1952-1994 《航空用高温合金冷轧薄板规范》
GJB 2612-1996 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》
YB/T5245-1993 《普通承力件用高温合金热轧和锻制棒材》
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按计算量加入，不分析。
GH1131(GH131) 物理及化学性能
2.1、GH1131(GH131) 热性能
2.1.1、GH1131(GH131) 熔化温度范围
2.1.2、GH1131(GH131) 热导率
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) 线膨胀系数
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) 电性阻率
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
合金无磁性
2.5、GH1131(GH131) 化学性能
2.5.1、GH1131(GH131) 抗氧化性能 合金在空气介质中试验100h的氧化速率和晶界氧化深度见表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 |
组织结构
4.1、相变温度
4.2、时间-温度-组织转变曲线
4.3、合金组织结构
合金在固溶状态的组织除奥氏体基体外，还有一次Z向[(W,Nb)CrN]和微量NbC，其总量约占合金的1.43%，以杂质式均匀分布。合金经700~950℃，20h长期时效后，析出L相和少量M6C相，Z向也有补充析出，但随着时效时间的延长，析出变化不大。L相属FeMo型，800℃是L相的析出高峰，900℃开始回溶。M6C在950℃时效时析出量较多，其他时效温度的析出量不变。
工艺性能与要求
5.1、成形性能
钢锭锻造加热温度为1120℃±20℃，开锻温度大于980℃，终锻温度不低于900℃，一次加热的变形程度为40%。板坯轧制加热温度为1150℃±20℃，开轧温度大于1050℃，终轧温度不低于900℃，最后一道压下率不小于10%，薄板热轧的粗轧加热温度为1160℃±10℃，精轧加热温度为1060℃±10℃，开轧温度大于1000℃，终轧温度不低于800℃，热轧的火次及道次不限。中间淬火温度为1150℃±10℃。冷轧压下率为20%~30%，平整量为1%~3%。
5.2、焊接性能
合金具有良好的焊接性能，可采用点焊，缝焊和氩弧焊等方法进行连接，并可获得伴以的接头温度。该合金可与GH3030,GH3039,GH3044和GH1140等合金焊接，接头性能良好。
5.3、 零件热处理工艺
板材零件的最终热处理温度为1150℃±10℃或1080℃~1120℃，中间热处理温度为1000℃±10℃。空冷。
5.4、表面处理工艺
合金薄板在软化热处理和成品热处理后，未清除板的氧化皮均需进行碱、酸洗，而对成品热处理的薄板进行碱、酸洗外，还要进行白化处理。
