GH2132簡介
合金是Fe-25Ni-15Cr基高溫合金,加入鉬、鈦、鋁、釩及微量硼綜合強化。在650℃以下具有高的屈服強度和持久、蠕變強度,并且具有較好的加工塑性和滿意的焊接性能。適合制造在650℃以下長期工作的航空發動機高溫承力部件,如渦輪盤、壓氣機盤、轉子葉片和緊固件等。
材料牌號
GH2132
材料相近牌號
A-286 P.Q.A286 UNSS66286(美國)、ZbNCT25(法國)、GH2132(GH132)中國
材料的技術標準
GJB 2611-1996 《航空用高溫合金冷拉棒材規范》
GJB 2612-1996 《焊接用高溫合金冷拉絲材規范》
GJB 3020-1997 《航空用高溫合金環坯規范》
GJB 3165-1998 《航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規范》
GJB 3167-1998 《冷鐓用高溫合金冷拉絲材規范》
GJB 3317-1998 《航空用高溫合金熱軋板規范》
GJB 3782-1999 《航空用高溫合鍛制圓餅規范》
GB/T 14992-2005 《高溫合良好號標準》
GB/T14993-1994 《轉動部件用高溫合金熱軋棒材》
GB/T14994-1994 《高溫合金冷拉棒材》
GB/T14995-1994 《高溫合金熱軋板》
GB/T14996-1994 《高溫合金冷軋薄板》
GB/T14996-1994 《高溫合金冷軋薄板》
GB/T14997-1994 《高溫合金鍛制圓餅》
GB/T14998-1994 《高溫合金坯件毛坯》
GB/T15062-1994 《一般用途高溫合金管》
化學成分
C:≤0.08,Cr:13.5-16.0,Ni:24.0-27.0,Mo:1.00-1.50,Ti:1.75-2.30,Fe:余量,V:0.10-0.50,B:0.001-0.010,Mn:1.00-2.00,Al:≤0.40,Si:≤1.00,P:≤0.030,S:≤0.020
注:1 冷拉棒、圓餅和環坯標準規定(Ti)1.80%~2.35%。
2 熱軋和冷軋板材標準規定(B)0.003%~0.010%、(Mn)≤2.00%、(P)≤0.020%、(S)≤0.015%。
3 冷拉焊絲標準規定(Al)≤0.35%、(Ti)1.75%~2.35%、(Si)0.40%~1.00%、(P)≤0.020%、(S)≤0.015%。
4 冷鐓用絲材標準規定 (Ti)1.75%~2.35%、(Si)0.40%~1.00%、(P)≤0.025%、(S)≤0.020%。
5 熱軋和鍛制棒材標準規定(Cu)≤0.25%。
注:冷拉棒和冷鐓絲標準規定,性能檢驗不合格時,可以不大于760℃時效16h,合格后交貨。
物理及化學性能
熱性能
溶化溫度范圍
1364~1424℃
熱導率
θ/℃
100
200
300
400
500
600
700
800
900
λ/(W/(m.C))
14.2
15.9
17.2
18.8
20.5
22.2
23.9
25.5
27.6
線膨脹系數
θ/℃
20-100
20-200
20-300
20-400
20-500
20-600
20-700
20-800
20-900
a/10-6℃C-1
15.37
16.09
16.31
16.84
17.58
18.06
18.74
19.62
20.45
**合金線膨脹系數
θ/℃
20-100
20-200
20-300
20-400
20-500
20-600
20-700
20-800
20-900
a/10-6℃C-1
15.7
16.0
16.5
16.8
17.3
17.5
17.9
19.1
19.7
密度
ρ=7.93g/cm3
電性能
θ/℃
20
100
200
300
400
500
600
700
800
900
ρ/(10-6 Ω.M)
0.914
0.985
1.018
1.074
1.119
1.135
1
1.018
1.074
1.119
化學性能
抗氧化性能
合金在空氣介質中試驗100~300h后氧化速率。
θ/℃
氧化速率/(g/(m2栠))
氧化速率/(g/(m2栠))
氧化速率/(g/(m2栠))
100h
200h
300h
650
0.00417
0.00276
0.00234
750
0.03250
0.07216
0.08322
850
0.11630
0.12386
0.09672
金相組織結構
合金在標準熱處理狀態下,在γ基體上有球狀均勻彌散的NI3(Ti,Al)型γ\"相以及TiN,TiC,晶界有微量的M3B2,晶界附近可能有少量η相和L相
工藝性能與要求
1.該合金具有良好的可鍛性能,鍛造加熱溫度1140℃,終鍛900℃。
2.該合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關。
3.合金具有滿意的焊接性能。合金于固溶狀態進行焊接,焊后進行時效處理。
品種規格與狀態
可以供應各種規格的棒材、板材、絲材、盤件和環件。棒材、圓餅和環坯不經熱處理;熱軋板和冷軋板固溶+酸洗;冷拉棒材固溶+酸洗狀態;冷鐓絲可于固溶+酸洗盤狀、或固溶+酸洗直條狀、或固溶直條關磨光和冷拉等幾種狀態;冷拉焊絲于冷拉狀態、或固溶+酸洗、或半硬態。
溶煉與鑄造工藝
合金可采用非真空感應+電渣,電弧爐+電渣和電弧爐+真空電弧以及真空感應+真空電弧等工藝溶煉。
應用概況與特殊要求
在航空上主要用于在650℃以下工作的發動機壓氣機盤、渦輪盤、承力環、機匣、軸類、緊固件、和板材焊接承力件等。在國內該合金已在航空上獲得較為廣泛的應用。
高溫合金介紹
高溫合金分為三類材料:760℃高溫材料、1200℃高溫材料和1500℃高溫材料,抗拉強度800MPa。或者說是指在760--1500℃以上及一定應力條件下長期工作的高溫金屬材料,具有優異的高溫強度,良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能,良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能,已成為軍民用燃氣渦輪發動機熱端部件**的關鍵材料。
簡介
按照現有的理論,760℃高溫材料按基體元素主要可分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金。按制備工藝可分為變形高溫合金、鑄造高溫合金和粉末冶金高溫合金。按強化方式有固溶強化型、沉淀強化型、氧化物彌散強化型和纖維強化型等。高溫合金主要用于制造航空、艦艇和工業用燃氣輪機的渦輪葉片、導向葉片、渦輪盤、高壓壓氣機盤和燃燒室等高溫部件,還用于制造航天*行器、火箭發動機、核反應堆、石油化工設備以及煤的轉化等能源轉換裝置。
1200℃高溫材料和1500℃高溫材料目前中國還沒有使用。
發展
760℃高溫材料發展過程從20世紀30年代后期起,英、德、美等國就開始研究高溫合金。*二次世界大戰期間,為了滿足新型航空發動機的需要,高溫合金的研究和使用進入了蓬勃發展時期。40年代初,英國**在80Ni-20Cr合金中加入少量鋁和鈦,形成γ‘相(gamma prime)以進行強化,研制成*一種具有較高的高溫強度的鎳基合金。同一時期,美國為了適應活塞式航空發動機用渦輪增壓器發展的需要,開始用Vitallium鈷基合金制作葉片。
此外,美國還研制出Inconel鎳基合金,用以制作噴氣發動機的燃燒室。以后,冶金學家為進一步提高合金的高溫強度,在鎳基合金中加入鎢、鉬、鈷等元素,增加鋁、鈦含量,研制出一系列牌號的合金,如英國的“Nimonic”,美國的“Mar-M”和“IN”等;在鈷基合金中,加入鎳、鎢等元素,發展出多種高溫合金,如X-45、HA-188、FSX-414等。由于鈷資源缺乏,鈷基高溫合金發展受到限制。
40年代,鐵基高溫合金也得到了發展,50年代出現A-286和Incoloy901等牌號,但因高溫穩定性較差,從60年代以來發展較慢。蘇聯于1950年前后開始生產“ЭИ”牌號的鎳基高溫合金,后來生產“ЭП”系列變形高溫合金和ЖС系列鑄造高溫合金。中國從1956年開始試制高溫合金,逐漸形成“GH”系列的變形高溫合金和“K”系列的鑄造高溫合金。70年代美國還采用新的生產工藝制造出定向結晶葉片和粉末冶金渦輪盤,研制出單晶葉片等高溫合金部件,以適應航空發動機渦輪進口溫度不斷提高的需要。
類別
760℃高溫材料變形高溫合金
變形高溫合金是指可以進行熱、冷變形加工,工作溫度范圍-253~1320℃,具有良好的力學性能和綜合的強、韌性指標,具有較高的抗氧化、抗腐蝕性能的一類合金。按其熱處理工藝可分為固溶強化型合金和時效強化型合金。GH后*一位數字表示分類號即1、固溶強化型鐵基合金 2、時效硬化型鐵基合金 3、固溶強化型鎳基合金 4、鈷基合金 GH后,二,三,四位數字表示順序號。
1、固溶強化型合金
使用溫度范圍為900~1300℃,較高抗氧化溫度達1320℃。例如GH128合金,室溫拉伸強度為850MPa、屈服強度為350MPa;1000℃拉伸強度為140MPa、延伸率為85%,1000℃、30MPa應力的持久壽命為200小時、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天發動機燃燒室、機匣等部件。
2、時效強化型合金
使用溫度為-253~950℃,一般用于制作航空、航天發動機的渦輪盤與葉片等結構件。制作渦輪盤的合金工作溫度為-253~700℃,要求具有良好的高低溫強度和抗疲勞性能。例如:GH4169合金,在650℃的較高屈服強度達1000MPa;制作葉片的合金溫度可達950℃,例如:GH220合金,950℃的拉伸強度為490MPa,940℃、200MPa的持久壽命大于40小時。
變形高溫合金主要為航天、航空、核能、石油民用工業提供結構鍛件、餅材、環件、棒材、板材、管材、帶材和絲材。
760℃800MPa級高溫材料鑄造高溫合金
鑄造高溫合金是指可以或只能用鑄造方法成型零件的一類高溫合金。其主要特點是:
1.具有更寬的成分范圍由于可不必兼顧其變形加工性能,合金的設計可以集中考慮優化其使用性能。如對于鎳基高溫合金,可通過調整成分使γ’含量達60%或更高,從而在高達合金熔點85%的溫度下,合金仍能保持優良性能。
2.具有更廣闊的應用領域由于鑄造方法具有的特殊優點,可根據零件的使用需要,設計、制造出近終形或無余量的具有任意復雜結構和形狀的高溫合金鑄件。
根據鑄造合金的使用溫度,可以分為以下三類:
第一類:在-253~650℃使用的等軸晶鑄造高溫合金這類合金在很大的范圍溫度內具有良好的綜合性能,特別是在低溫下能保持強度和塑性均不下降。如在航空、航天發動機上用量較大的K4169合金,其650℃拉伸強度為1000MPa、屈服強度850MPa、拉伸塑性15%;650℃,620MPa應力下的持久壽命為200小時。已用于制作航空發動機中的擴
粒度 : 0(目) ;
雜質含量 : 0.001(%) ;
鎳含量 : 24.0-27.0(%) ;
產地 : 法國 ;
牌號 : GH2132/GH132 ;
品名 : 鐵鎳鉻合金 ;