GH1131

GH1131高温合金又叫热强合金、超级合金。GH1131高温合金按基体组织材料可分为三类：铁基、镍基和钴基。GH1131高温合金按生产方式可分为铸造高温合金、变形高温合金和粉末高温合金。GH1131高温合金按强化机理可分为碳化物强化、固溶强化、时效强化和弥散强化。GH1131一般用于航空发动机耐高温材料的制造，特别是喷气发动机最后两级压气机和最初两级涡轮叶片、燃烧室、加力燃烧室、涡轮盘、涡轮叶片及紧固件的制造。是重要战略物资，各航空大国都在极其保密的条件下研制。

GH1131

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。

GH1131(GH131)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。

GH1131(GH131) 热处理制度

热轧板和冷轧薄板为：1130～1170℃，空冷；棒材为：1160℃±10℃，空冷处理。

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。

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。

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，合金的高温抗氧化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。

1.1、材料牌号 GH1131(GH131)

1.2、GH1131(GH131) 相近牌号

Х21Н28В5М3БАР，ЭЛ126，ВЖ100(俄罗斯)

1.3、GH1131(GH131) 材料的技术标准

GB/T14992-1994 《高温合金牌号》

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》

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按计算量加入，不分析。

GH1131(GH131) 物理及化学性能:

2.1、GH1131(GH131) 热性能

2.1.1、GH1131(GH131) 熔化温度范围

2.1.2、GH1131(GH131) 热导率

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) 线膨胀系数

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) 电性阻率

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

合金无磁性

2.5、GH1131(GH131) 化学性能

2.5.1、GH1131(GH131) 抗氧化性能 合金在空气介质中试验100h的氧化速率和晶界氧化深度见表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

组织结构:

4.1、相变温度

4.2、时间-温度-组织转变曲线

4.3、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，其他时效温度的析出量不变。

工艺性能与要求:

5.1、成形性能

钢锭锻造加热温度为1120℃±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℃±20℃，开轧温度大于1050℃，终轧温度不低于900℃，最后一道压下率不小于10%，薄板热轧的粗轧加热温度为1160℃±10℃，精轧加热温度为1060℃±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℃±10℃。冷轧压下率为20%~30%，平整量为1%~3%。

5.2、焊接性能

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。

5.3、 零件热处理工艺

板材零件的最终热处理温度为1150℃±10℃或1080℃~1120℃，中间热处理温度为1000℃±10℃。空冷。

5.4、表面处理工艺

合金薄板在软化热处理和成品热处理后，未清除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。

国内外GH1131高温合金发展趋势主要表现为：

 1、在等轴晶方面不再投入大量的人力和物力进行新合金的研制，而是通过工艺水平的提高挖掘合金的潜能提高等轴晶铸件的使用性能因而高性能等轴晶的发展是一个重要的方向。

   2、目前各种先进铸件制造技术和设备在不断开发和形成如细晶工艺、热控凝固、真空离心铸造技术等许多大型复杂结构高温合金铸件制造成功并付诸应用。特别是越来越呈现出材料和工艺互相影响和促进的趋势。发达国家在铸造高温合金材料上将集中于少数极端工作条件的关键需求上，如适用于超高温、大应力、富氧或腐蚀环境等。同时，继续开发新技术并提高现有技术的控制水平，从而提高各种高温合金铸件产品的质量一致性和可靠性。

  3、定向、单晶高温合金研究，新型合金不断涌现，定向凝固合金已出现三代，单晶合金发展到5代材料本体承温能力达到1200℃基本达到此类材料的极限。

以上为上海墨钜2019-GH1131高温合金新资料

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