1.1、gh1131高温合金概述
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。
1.2、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。
1.3、材料牌号 GH1131(GH131)
1.4、GH1131(GH131) 相近牌号
Х21Н28В5М3БАР,ЭЛ126,ВЖ100(俄罗斯)
1.5、GH1131(GH131) 材料的技术标准
GB/T14992-1994 《高温合号》
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》
1.6、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。
1.7、GH1131(GH131) 化学成分
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。
1.8、GH1131(GH131)热处理制度
热轧板和冷轧薄板为:1130~1170℃,空冷;棒材为:1160℃&plun;10℃,空冷处理。
1.9、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。
2、GH1131物理及化学性能
2.1、GH1131(GH131) 热性能
2.1.1、GH1131(GH131) 热导率
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 |
2.1.2、GH1131(GH131) 线膨胀系数
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、GH1131(GH131) 电性阻率
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
GH1131(GH131) 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
θ/℃ | 900 | 950 | 1000 | 1010 |
氧化速率/(g/m2·h) | 0.1310 | 0.1560 | 0.1863 | 0.4465 |
3、组织结构
3.1、相变温度
3.2、时间-温度-组织转变曲线
3.3、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,时效温度的析出量不变。
4、工艺性能与要求
4.1、成形性能
钢锭锻造加热温度为1120℃&plun;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℃&plun;20℃,开轧温度大于1050℃,终轧温度不低于900℃,后一道压下率不小于10%,薄板热轧的粗轧加热温度为1160℃&plun;10℃,精轧加热温度为1060℃&plun;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℃&plun;10℃。冷轧压下率为20%~30%,平整量为1%~3%。
4.2、焊接性能
gh1131高温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。
4.3、 零件热处理工艺
板材零件的终热处理温度为1150℃&plun;10℃或1080℃~1120℃,中间热处理温度为1000℃&plun;10℃。空冷。
4.4、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。
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