GH1131

GH1131高溫合金又叫熱強合金、超級合金。GH1131高溫合金按基體組織材料可分為三類：鐵基、鎳基和鈷基。GH1131高溫合金按生產方式可分為鑄造高溫合金、變形高溫合金和粉末高溫合金。GH1131高溫合金按強化機理可分為碳化物強化、固溶強化、時效強化和彌散強化。GH1131一般用于航空發動機耐高溫材料的制造，特別是噴氣發動機最后兩級壓氣機和最初兩級渦輪葉片、燃燒室、加力燃燒室、渦輪盤、渦輪葉片及緊固件的制造。是重要戰略物資，各航空大國都在極其保密的條件下研制。

GH1131

GH1131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。

GH1131(GH131)概述:GH1131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。主要品種主要產品 有冷軋薄板、熱軋中板、棒材、扁鋼和絲材等。可用于制作在700～1000℃短時工作的火箭發動機和在700病理學750℃長期工作的航空發動機的高溫部件。

GH1131(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。

GH1131(GH131) 品種規格與狀態

冷軋薄板、熱軋板、棒材、焊絲等。熱軋板和冷軋薄板經固溶處理、酸洗、矯正及切邊后供應；棒材不經熱處理供應；焊絲于冷拉狀態、熱處理及酸洗狀態或半硬態供應。

GH1131(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。

GH1131(GH131) 應用概況與特殊要求

該合金主要用作火箭發動機高溫部件。在航空發動機上，已制成加力燃燒室可調噴口殼體和調節片等零部件，并投入生產。與同類用途的鎳基合金相比，合金的高溫抗氧化性的組織穩定性較差，在700～900℃長期使用后室溫塑性下降，成形性能變差。

1.1、材料牌號 GH1131(GH131)

1.2、GH1131(GH131) 相近牌號

Х21Н28В5М3БАР，ЭЛ126，ВЖ100(俄羅斯)

1.3、GH1131(GH131) 材料的技術標準

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范》

GJB 2612-1996 《焊接用高溫合金冷拉絲材規范》

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 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按計算量加入，不分析。

GH1131(GH131) 物理及化學性能:

2.1、GH1131(GH131) 熱性能

2.1.1、GH1131(GH131) 熔化溫度范圍

2.1.2、GH1131(GH131) 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(GH131) 線膨脹系數

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(GH131) 密度

ρ=8.33g/cm3

2.3、

2.3、GH1131(GH131) 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(GH131) 磁能型

合金無磁性

2.5、GH1131(GH131) 化學性能

2.5.1、GH1131(GH131) 抗氧化性能 合金在空氣介質中試驗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

組織結構:

4.1、相變溫度

4.2、時間-溫度-組織轉變曲線

4.3、合金組織結構

合金在固溶狀態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%，以雜質式均勻分布。合金經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FeMo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。

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℃，最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、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、 零件熱處理工藝

板材零件的最終熱處理溫度為1150℃±10℃或1080℃~1120℃，中間熱處理溫度為1000℃±10℃。空冷。

5.4、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。

國內外GH1131高溫合金發展趨勢主要表現為：

 1、在等軸晶方面不再投入大量的人力和物力進行新合金的研制，而是通過工藝水平的提高挖掘合金的潛能提高等軸晶鑄件的使用性能因而高性能等軸晶的發展是一個重要的方向。

   2、目前各種先進鑄件制造技術和設備在不斷開發和形成如細晶工藝、熱控凝固、真空離心鑄造技術等許多大型復雜結構高溫合金鑄件制造成功并付諸應用。特別是越來越呈現出材料和工藝互相影響和促進的趨勢。發達國家在鑄造高溫合金材料上將集中于少數極端工作條件的關鍵需求上，如適用于超高溫、大應力、富氧或腐蝕環境等。同時，繼續開發新技術并提高現有技術的控制水平，從而提高各種高溫合金鑄件產品的質量一致性和可靠性。

  3、定向、單晶高溫合金研究，新型合金不斷涌現，定向凝固合金已出現三代，單晶合金發展到5代材料本體承溫能力達到1200℃基本達到此類材料的極限。

以上為上海墨鉅2019-GH1131高溫合金新資料

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