高温合金是以铁、镍、钴为基础的可以长期在在600℃以上的高温工作的合金，具有良好的抗氧化和抗腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船。常用的有gh3030、gh4169、gh4141、gh5188、gh3128、gh4145等等。
种类：GH3128，GH4169，GH2747 / GH747，GH5188，MP35N，GH3536，GH3039，GH3030，GH3044，GH4141高温合金，Nimonic80A，Nimonic90，GH4145（GH145），GH2132，GH140
GH3128是Ni-Cr基固溶强化型变形高温合金，使用温度在950℃以下。合金中加入w（W+ Mo）16%进行固溶强化，加入硼、铈和锆元素净化和强化晶界。合金具有高的塑性、较高的持久和蠕变强度，以及良好的抗氧化性能、冲压和焊接等工艺性能，综合性能优于GH3044和GH3536 等同类镍基固溶强化合金。适于制作在950℃下长期工作的航空发动机燃烧室火焰筒、加力燃烧室壳体等部件。主要产品有冷轧薄板、热轧板、棒材、锻件、丝材和管材。
GH3128合金已用于制造航空发动机火焰筒、扩散器、加力燃烧室、尾喷口、调节片、稳定器、扩散器和燃气导管等，批产和使用情况良好。合金也推广应用于测温热电偶保护管、磁通门、磁力仪探头、骨架材料、W和Mo还原烧结用料舟、铁路机车预燃室喷嘴等高温氧化气氛下的结构件。零件在高温下工作时可采用W-2珐琅层进行有效的保护。合金经长期时效后有μ相析出。
GH3128化学成分
元素 | C | Cr | Ni | W | Mo | Al | Ti | Fe |
质量分数／% | ≤0.05 | 19.0-22.0 | 余 | 7.5-9.0 | 7.5-9.0 | 0.4-0.8 | 0.4-0.8 | ≤2.0 |
元素 | Zr | B | Ce | Si | P | S | Mn | |
质量分数／% | ≤0.06 | ≤0.005 | ≤0.05 | ≤0.8 | ≤0.013 | ≤0.013 | ≤0.5 |
GH3128物理及力学性能
密度 | 熔点 |
8.81g/cm3 | 1340～1390℃ |
品种 | 试样状态 | θ/℃ | 拉伸性能 | 持久性能 | ||||
σb/MPa | δ5/% | σ/MPa | δ/mm | t/h | δ5/% | |||
不小于 | ||||||||
热轧板 | 交货状态 | 20 | 735 | 40 | - | - | - | - |
交货状态＋1200℃，空冷 | 950 | 175 | 40 | - | - | - | - | |
冷轧薄板 | 交货状态 | 20 | 735 | 40 | - | - | - | - |
交货状态＋1200℃，空冷 | 950 | 175 | 40 | 规范Ⅰ 54 | >1.2 ≤1.2 | ≥23 ≥20 | 实测 实测 | |
规范Ⅱ 39 | ≥1.5 <1.5～1.0< span=""> ≤1.0 | ≥100 ≥80 ≥70 | 实测 实测 实测 | |||||
热处理制度
A)冷轧板和热轧板，（1140~1180）℃／AC，保温时间根据板材的厚度而定：
B)中厚板(δ15mm~65mm)，（1180~1200）℃／AC，保温时间根据板材的厚度而定；
C)热轧和锻制棒材，(1140~1200) ℃/AC×(1.5~2 ) h/AC。
D)饼材，（1180~1200）℃/AC，保温时间的选取应保证制件能热透、固溶充分或满足退火要求。
GH3128(GH128)是以钨、钼固溶强化并用硼、铈、锆强化晶界的镍基合金，具有高的塑性，较高的持久蠕变强度以及良好的抗氧化性和冲压、焊接等性能。其综合性能优于GH3044和GH3536等同类镍基固溶合金。适合于制造害950℃下长期工作的航空发动机的燃烧室火焰筒、加力燃烧室壳体、调节片及其他高温零部件，主要产品为冷轧薄板，也可供应热轧板、棒材、锻件、丝材和管材。交货状态固溶温度为1140~1180℃，空冷。高温性能经1200℃补充固溶处理后进行检验。冷轧薄板0.8~4.0mm、热轧板4~14mm、冷拉焊丝Φ0.3~10mm。冷轧板和热轧板于固溶和酸洗;焊丝于冷拉、半硬或固溶和酸洗状态。非真空或真空感应炉加电渣重熔。合金适用于制造在950℃以下工作的航空发动机燃烧室和加力燃烧室零部件，使用效果良好。
材料技术标准：
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》
GJB 2612-1996 《航空用高温合金热轧板规范》
金相组织结构：
该合金在固溶状态为单相奥氏体组织，含有少量细小均匀分布的TiN和M6C。
工艺性能与要求
1、钢锭锻造时装炉温度不高于700℃，终锻温度大于900℃。
2、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。
3、合金可以用氩弧焊、点焊、缝焊等方法焊接。
性能要求
热性能
2.1.1、GH3128(GH128) 熔化温度范围 1340~1390℃
2.1.2、GH3128(GH128) 热导率 见表2-1表2-1
θ/℃ | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 950 |
λ/(W/(m·C)) | 11.30 | 12.56 | 14.24 | 15.49 | 16.75 | 18.42 | 19.68 | 21.35 | 23.02 | 23.86 |
2.1.3、GH3128(GH128) 线膨胀系数 见表2-2
表2-2
θ/℃ | 18~100 | 18~200 | 18~300 | 18~400 | 18~500 | 18~600 | 18~700 | 18~800 | 18~900 | 18~1000 |
α/10-6C-1 | 11.25 | 11.86 | 12.68 | 12.80 | 13.37 | 13.68 | 14.46 | 15.19 | 15.66 | 15.29 |
2.1.4热扩散率 见表2-3
表2-3
θ/℃ | 25 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 |
Q/(10-6m2/S)) | 2.30 | 2.49 | 2.78 | 3.08 | 3.39 | 3.69 | 3.88 | 3.92 | 4.16 |
密度
ρ=8.81g/cm3
电性阻率
表2-4
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 |
磁能型
合金无磁性
化学性能
2.5.1、GH3128(GH128) 抗氧化性能 在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-5
表2-5
θ/℃ | 900 | 1000 | 1100 |
氧化速率/(g/(m3·h)) | 0.055 | 0.236 | 0.269 |
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原文出处: 高温合金详细介绍 (qq.com)
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