概述
GH131是一種以鎢、鉬、鈮、氮等元素復合固溶強化的高性能鐵基高溫合金，含鎳量約為28%，但其熱強性水平卻與GH3044合金。 合金具有良好的熱加工塑性和焊接、冷成型工藝性能。主要品種主要產(chǎn)品 有冷軋薄板、熱軋中板、棒材、扁鋼和絲材等?？捎糜谥谱髟?00～1000℃短時工作的火箭發(fā)動機和在700病理學750℃長期工作的航空發(fā)動機的高溫部件。
GH131
熱處理制度
熱軋板和冷軋薄板為：1130～1170℃，空冷；棒材為：1160℃±10℃，空冷處理。
GH131
品種規(guī)格與狀態(tài)
冷軋薄板、熱軋板、棒材、焊絲等。熱軋板和冷軋薄板經(jīng)固溶處理、酸洗、矯正及切邊后供應；棒材不經(jīng)熱處理供應；焊絲于冷拉狀態(tài)、熱處理及酸洗狀態(tài)或半硬態(tài)供應。
GH131
熔煉與鑄造工藝
合金采用非真空感應爐加電渣重熔或電弧熔煉加電渣重熔工藝生產(chǎn)。
GH131
應用概況與特殊要求
該合金主要用作火箭發(fā)動機高溫部件。在航空發(fā)動機上，已制成加力燃燒室可調(diào)噴口殼體和調(diào)節(jié)片等零部件，并投入生產(chǎn)。與同類用途的鎳基合金相比，合金的高溫耐氧化性的組織穩(wěn)定性較差，在700～900℃長期使用后室溫塑性下降，成形性能變差。
1.1、GH131
材料牌號
1.2、GH131
相近牌號
Х21Н28В5М3БАР，ЭЛ126，ВЖ100(俄羅斯)
1.3、GH131
材料的技術(shù)標準
GB/T14992-1994 《高溫合金牌號》
GB/T14995-1994 《高溫合金熱軋鋼板》
GJB 1952-1994 《航空用高溫合金冷軋薄板規(guī)范》
GJB 2612-1996 《焊接用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》
YB/T5245-1993 《普通承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材》
表1-1
| C |
Cr |
Ni |
W |
M0 |
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按計算量加入，不分析。
GH1131
物理及化學性能
2.1、 熱性能
2.1.1、 熔化溫度范圍
2.1.2、熱導率
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
線膨脹系數(shù)
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
密度
ρ=8.33g/cm3
2.3、
2.3、GH1131
電性阻率
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
磁能型
合金無磁性
2.5、GH1131
化學性能
2.5.1、耐氧化性能合金在空氣介質(zhì)中試驗100h的氧化速率和晶界氧化深度見表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 |
GH1131
組織結(jié)構(gòu)
4.1、相變溫度
4.2、時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
4.3、GH1131
合金組織結(jié)構(gòu)
合金在固溶狀態(tài)的組織除奧氏體基體外，還有一次Z向[(W,Nb)CrN]和微量NbC，其總量約占合金的1.43%，以雜質(zhì)式均勻分布。合金經(jīng)700~950℃，20h長期時效后，析出L相和少量M6C相，Z向也有補充析出，但隨著時效時間的延長，析出變化不大。L相屬FeM0型，800℃是L相的析出高峰，900℃開始回溶。M6C在950℃時效時析出量較多，其他時效溫度的析出量不變。
GH1131
工藝性能與要求
5.1、成形性能
鋼錠鍛造加熱溫度為1120℃±20℃，開鍛溫度大于980℃，終鍛溫度不低于900℃，一次加熱的變形程度為40%。板坯軋制加熱溫度為1150℃±20℃，開軋溫度大于1050℃，終軋溫度不低于900℃，后一道壓下率不小于10%，薄板熱軋的粗軋加熱溫度為1160℃±10℃，精軋加熱溫度為1060℃±10℃，開軋溫度大于1000℃，終軋溫度不低于800℃，熱軋的火次及道次不限。中間淬火溫度為1150℃±10℃。冷軋壓下率為20%~30%，平整量為1%~3%。
5.2、GH1131
焊接性能
合金具有良好的焊接性能，可采用點焊，縫焊和氬弧焊等方法進行連接，并可獲得伴以的接頭溫度。該合金可與GH3030,GH3039,GH3044和GH1140等合金焊接，接頭性能良好。
5.3、GH1131
零件熱處理工藝
板材零件的熱處理溫度為1150℃±10℃或1080℃~1120℃，中間熱處理溫度為1000℃±10℃。空冷。
5.4、GH1131
表面處理工藝
合金薄板在軟化熱處理和成品熱處理后，未清除板的氧化皮均需進行堿、酸洗，而對成品熱處理的薄板進行堿、酸洗外，還要進行白化處理。
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