GH2132铁基合金化学成分及工艺介绍

GH2132简述

GH2132 合金是一种 25Ni-15Cr-Fe 基变形高温合金，主要用作 650℃下的涡轮盘和紧固件，其含有 Ti、Al 和其他微量合金元素， 主要通过时效析出 γ' 相 Ni3(Ti，Al)来强化，该合金的主要特征是在工作温度和室温都表现出相似的力学性能， 是由稳定的流变应力决定的，同时由于 Cr 的存在，有良好的抗腐蚀性能。由于此合金具有突出的抗松弛能力、耐腐蚀能力和良好的综合性能， 适于作航空紧固件

GH2132 是我国试制的铁基沉淀硬化型高温合金，相当于美系 A286 高温合金。该材料在 650 ℃ 以下具有高的屈服强度和持久、蠕变强度，并具有较好的加工塑性和满意的焊接性能。在国内该合金已在航空领域获得较为广泛的应用，适合制造在 650 ℃ 以下长期工作的航空发动机高温承力部件，如涡轮盘、压气机盘、转子叶片和高温紧固件等。

GH2132化学成分

GH2132时效制度对高温合金的影响

1) 相比 GH2132 合金原定标准时效制度 720 ℃ ×16 h，采用 680 ℃ × 24 h 时效制度可大幅度提高合金的硬度、室温强度、高温强度，其持久断裂时间可提高20% 以上。

2) 采用固溶处理工艺参数以保证晶粒度合格的前提下，提高航空发动机 GH2132 合金持久性能的最佳时效制度为 680 ℃ × 24 h，缓慢冷却。

3) GH2132 合金经 680 ℃ × 24 h 时效后，疲劳寿命虽有所降低，但仍高达 40.44 万次，远高于航空发动机技术条件规定的 6.5 万次。所以，使用是安全可靠的。

GH2132热处理制度

1) GH2132 合金热处理后 γ'相的尺寸和数量均影响合金的强度，当时效温度处于 690 ～ 720 ℃ 之间时，γ'相具有最佳强化效果;

2) 时效温度对合金的强度影响较大，随时效温度升高，合金的抗拉强度和屈服强度均升高。选择合适的直接时效工艺，合金的抗拉强度和屈服强度也可以满足实际生产中的技术要求;

3) 固溶处理对合金强度的影响相比于时效处理较小，但是固溶处理可以调整合金的晶粒尺寸。采用固溶处理与多次时效处理相结合的热处理方案既可满足合金对强度的要求，也可以降低成本，提高合金成品率。

GH2132热处理

(1) GH2132 合金对单一固溶不敏感，抗拉强度保持在 700MPa 左右， 屈服强度保持在 300MPa 左右， 伸长率和断面收缩率都很高， 分别为 40%和70%左右。

(2) 710 ℃时效能将 固溶 后 的 GH2132 合 金 的抗拉强度提高 500MPa，达到 1200MPa，屈服强度提高 400MPa，达到 700 MPa，但会使伸长率和断面收缩率降低，仍然符合使用需求，分别为 25%和 40%左右。

(3) 经过不同冷变形后合金可以使用两种热处理工艺来强化合金， 分别为固溶+时效制度和直接时 效制度。 固溶 + 时 效 热 处 理 工 艺 为 900 ℃固 溶2.5 h 油冷，720℃×16 h+660℃×16 h 空冷， 保证 δ＞22%时，抗拉强度能达到 1240 MPa 以上，直接时效热处理工艺为 680℃直接时效， 保证 δ＞12%时，抗拉强度能达到 1400MPa 以上。