GH1131
1 合金介绍
1.1 概述
GH1131是Fe-Ni-Cr基固溶强化型变形高温合金,以加入铬和钨、钼等元素进行固溶强化,使用温度为700℃~1000℃。合金具有良好的热加工塑性、焊接和冷成形工艺性能。主要产品有冷轧薄板、热轧中板、棒材、扁钢和丝材等。
1.2 应用概况及特性
GH1131合金已用于制作火箭发动机用,在700℃~1000℃短时工作的燃烧室隔板、涡轮燃气进气导管、燃气发生器收敛段、锥形导向器、涡轮弯通和法兰盘等零部件;航空发动机用,在700℃~750℃长时工作的加力简体、加力燃烧室、隔热板、稳定器和调节片等零部件;地面燃气轮机用,在700℃以下长时工作的火焰简等零部件。
GH1131与同类用途的镍基合金相比,该合金的高温抗氧化性能和组织稳定性较差。在700℃~900℃长期使用后,合金的室温塑性下降。
1.3 材料牌号
GH1131(GH131)。
1.4 相近牌号
X21H28B5M3БAP、9I126、BЖ100(俄)。
1.5 材料技术标准
GB/T14992高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号
GB/T14995高温合金热板
GB/T14996高温合金冷轧薄板
GJB1952A航空用高温合金冷轧板规范
GJB1954航天用GH1131高温合金冷轧薄板规范
GJB1955航天用GH1131高温合金热锻轧棒规范
GJB2612焊接用高温合金冷拉丝材规范
YB/T5245普通承力件用高温合金热轧和锻制棒材
HB/Z140航空用高温合金热处理工艺
1.6 熔炼工艺
采用非真空感应炉十电渣重熔、或电弧炉十电渣重熔熔炼工艺。
1.7 化学成分
摘自GB/T 14992,见表 1-1。
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元素 |
C |
Cr |
Ni |
Mo |
W |
Mn |
Fe |
P |
|
质量分数% |
≤0.10 |
19.00-22.0 |
25.00-30.00 |
2.80-3.50 |
4.80-6.00 |
≤1.20 |
余 |
≤0.020 |
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S |
B |
N |
Nb |
Si |
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质量分数% |
≤0.020 |
0.005 |
0.15-0.30 |
0.70-0.30 |
≤0.80 |
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1.8热处理制度
摘自HB/Z140、GB/T14995、GJB1955和YB/T5245,各品种的标准热处理制度为:a)冷轧薄板、热轧板,固溶处理:1130℃~1170℃/AC,其中保温时间:8<3mm,8min~12min1.8热处理制度83mm~5mm,12min~16min;
b)热轧和锻制棒材,1160℃士10℃/AC,保温时间根据材直径而定。
板材零件的最终热处理温度为1150℃士10℃或1080℃~1120℃,中间热处理温度为1000℃士10℃热处理后在惰性气体或空气中冷却。
5.3 典型组织
GH1131合金固溶状态组织由y基体、Z相和微量NbC组成(图5-3)。
-次Z相是NbCrN((Nb. W.Mo.1s).3(Cr. Fe.).N)型氮化物(a=6.784、c=7.387)。
w(Z)相约占合金的1.31%;一次w(NbC)约占合金的0.12%。
合金经(700~950)℃X200b/AC长期时效后,晶内析出竹叶状Laves相和Z相,晶界析出MC型碳化物。Laves相属于 Fe,Mo((Fe、Cr),(W、Mo))型(a=4.73、c=7.74)。Z相的化学组成近似为(NbWMo)1，(CrFe)。N。合金经长期时效后的组织和析出相形貌见图5-4:
