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GH3128高溫合金

GH3128是以鎢、鉬固溶強化并用硼、鈰、鋯強化晶界的鎳基合金,具有高的塑性,較高的持久蠕變強度以及良好的抗氧化性和沖壓、焊接等性能。其綜合性能優于GH3044和GH3536等同類鎳基固溶合金。適合于制造在950℃下長期工作的航空發動機的燃燒室火焰筒、加力燃燒室殼體、調節片及其他高溫零、部件,主要產品為冷軋薄板,也可供應熱軋板、棒材、鍛件、絲材和管材。

名稱:GH3128高溫合金
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GH3128 鎳基變形高溫合金

中國牌號:GH3128/GH128

 

一、GH3128 概述

     GH3128是以鎢、鉬固溶強化并用硼、鈰、鋯強化晶界的鎳基合金,具有高的塑性,較高的持久蠕變強度以及良好的抗氧化性和沖壓、焊接等性能。其綜合性能優于GH3044和GH3536等同類鎳基固溶合金。適合于制造在950℃下長期工作的航空發動機的燃燒室火焰筒、加力燃燒室殼體、調節片及其他高溫零、部件,主要產品為冷軋薄板,也可供應熱軋板、棒材、鍛件、絲材和管材。

    1.1 GH3128 材料牌號  GH3128(GH128,紅星11號)

    1.2 GH3128 相近牌號  

    1.3 GH3128 材料的技術標準

    1.4 GH3128 化學成分  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按計算量加入。

    1.5 GH3128 熱處理制度 交貨狀態固溶溫度為1140~1180℃,空冷。高溫性能經1200℃補充固溶處理后進行檢驗。

    1.6 GH3128 品種規格和供應狀態 供應的冷軋薄板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;焊絲于冷拉、半硬或固溶和酸洗狀態供應。

    1.7 GH3128 熔煉和鑄造工藝 非真空或真空感應爐加電渣重熔。

    1.8 GH3128 應用概況與特殊要求 合金適用于制造在950℃以下工作的航空發動機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 見表2-2。 

2.1.4 GH3128 熱擴散率 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化學性能

    2.5.1 GH3128抗氧化性能 合金在空氣介質中試驗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  海洋性燃氣腐蝕性能見表2-6。
                                         表2-6[3]

試驗制度

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號柴油。
三、GH3128力學性能
   GH3128標準規定的性能見表3-1。
                                                                                      表3-1品種

試樣狀態

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

20

735

40

-

-

-

-

交貨狀態+1200℃,空冷

950

175

40

-

-

-

-

冷軋薄板

交貨狀態

20

735

40

-

-

-

-

交貨狀態+1200℃,空冷

950

175

40

規范Ⅰ

54

>1.2

≤1.2

≥23

≥20

實測

實測

規范Ⅱ

39

≥1.5

<1.5~1.0

≤1.0

≥100

≥80

≥70

實測

實測

實測

    注:持久性能的初次檢驗按規范Ⅰ進行。按規范Ⅰ進行檢驗不合格時,允許按規范Ⅱ重新檢驗。

 

 

四、GH3128(GH128) 組織結構
      4.1 GH3128相變溫度
      4.2 GH3128時間-溫度-組織轉變曲線 μ相的析出曲線見圖4-1。

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4.3 GH3128合金組織結構 合金在固溶狀態為單相奧氏體組織,含有少量細小均勻分布的TiN和M6C。在長期時效過程中析出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℃時效后析出,析出量僅為0.14%。aw相是在900℃長期時效后發現的,200h達到析出高峰,其量為0.86%。斷續延長時效時間,板出量下降。時效時間對析出量的影響見圖4-2。

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