燃氣導管用鋼GH3128

GH3128高溫合金

1合金介紹
1.1 概述
GH3128是Ni-Cr基固溶強化型變形高溫合金，使用溫度在950°C以下。合金中加入ω（W + Mo）16%進行固溶強化，加入硼、鈰和鋯元素凈化和強化晶界。合金具有高的塑性、較高的持久和蠕變強度，以及良好的抗氧化性能、沖壓和焊接等工藝性能，綜合性能優(yōu)于GH3044和GH3536等同類鎳基固溶強化合金。適于制作在950°C下長期工作的航空發(fā)動機燃燒室火焰筒、加力燃燒室殼體等部件。主要產(chǎn)品有冷軋薄板、熱軋板、棒材、鍛件、絲材和管材。
1. 2 應用概況及特性
合金已用于制造航空發(fā)動機火焰筒、擴散器、加力燃燒室、尾噴口、調節(jié)片、穩(wěn)定器、擴散器和燃氣導管等，批產(chǎn)和使用情況良好。合金也推廣應用于測溫熱電偶保護管、磁通門、磁力儀探頭、骨架材料、W和 M。還原燒結用料舟、鐵路機車預燃室噴嘴等高溫氧化氣氛下的結構件。
零件在高溫下工作時可采用W-2琺瑯層進行有效的保護。合金經(jīng)長期時效后有μ相析出。
1.3 材料牌號
GH3128（GH128,紅星 11 號）。
1. 4 相近牌號
無。
1.5 材料技術標準
GB/T 14992高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號
GB/T 14995高溫合金熱軋板
GB/T 14996高溫合金冷軋薄板
GJB1952A航空用高溫合金冷軋薄板規(guī)范
GJB 2612 焊接用高溫合金冷軋絲材規(guī)范
GJB 3317A 航空用高溫合金熱軋板規(guī)范
HB/Z 140 航空用高溫合金熱處理工藝
遼新 7-0062 航空非轉動件用GH128 合金熱軋和鍛制棒材技術條件
遼新 7-0087 航空非轉動件用 GH128 合金熱軋棒材技術條件（暫行）
遼新 7-0090 航空用 GH3128 合金熱軋和鍛制棒材技術條件
QJ/DT01.73092 GH3128 中厚板技術條件
QJ/DT01.73131 航天用GH3128合金餅材、棒材技術條件
1. 6 熔煉工藝
釆用非真空感應爐+電渣重熔、或真空感應爐+電渣重熔熔煉工藝。
1.7 化學成分
摘自 GB/T 14992,見表 1-1。
表1-1

元素		Cr	Ni	W	Mo	Al	Ti	Fe
質量分數(shù)/%	≤0.05	19.00?22. 00	余	7. 50 — 9. 00	7. 50—9.00	0.40—0. 80	0.40 — 0. 80	≤2.00
元素	Zr	B	Ce	Si	P	S	Mn	一
質量分數(shù)/%	≤0. 060	≤0.005	≤0. 050	WO. 80	≤0.013	≤0.013	≤0. 50	—

1. 8 熱處理制度

摘自 HB/Z 140, GB/T 14995、GB/14996、GJB 1952A、GJB 3317A、遼新 7-0062、遼新 7-0087、遼新7-0090,QJ/DT 01. 73092和QJ/DT 01. 73131,各品種的標準熱處理制度為：
a）冷軋板和熱軋板，（1140?1180）°C/AC,保溫時間根據(jù)板材的厚度而定；
b）中厚板（厚15mm~65mm）, （1180~ 1200）°C/AC,保溫時間根據(jù)板材的厚度而定；
c）熱軋和鍛制棒材,（1140~1200）°C/AC（l. 5?2）h/AC。
d）餅材，（1180?1200）°C/AC,保溫時間的選取應保證制件能熱透、固溶充分或滿足退火要求。
1. 9 品種規(guī)格與供應狀態(tài)
1. 9. 1主要規(guī)格
D90mm~ 200mm 鍛制棒材；厚0. 5mm ?4. 0mm 冷軋板材；厚4. 00mm ~ 14. 00mm 熱軋板材;厚15mm~ 65mm中厚板材;d0. 3mm~ 10mm冷拉焊絲。
1.9.2供應狀態(tài)
棒材以鍛態(tài)或軋態(tài)，可經(jīng)車光或磨光后供應；熱軋板和冷軋薄板經(jīng)固溶+酸洗+矯正+切邊后供應; 中厚板經(jīng)固溶+酸堿洗后供應；焊絲以冷拉、或半硬態(tài)、或經(jīng)固溶+酸洗后供應。餅材以鍛態(tài)+車光或磨
光后供應。
2物理、彈性和化學性能
2. 1 熔化溫度范圍
1340°C~1390°Cmo
2. 2 相變點
2.3 熱導率（表2-1）

θ/°C	100	200	300	400	500
λ/[W/(m ? °C)]	11. 30	12. 56	14. 24	15. 49	16. 75
θ/°C	600	700	800	900	950
λ/[W/(m ? °C)]	18.42	19. 68	21. 35	23. 02	23.86

2. 4 電阻率（表2-2）

θ/°C	20	850	900	950	1000
	1.37	1.42	1.39	1. 40	1. 39
θ/°C	1050	1100	1150	—	—
	1.38	1.38	1.39	—	一

2.5 熱擴散率（表2-3）

θ/°C	25	100	200	300	400
Q/(10 sm2/s)	2. 3()	2. 49	2. 78	3. 08	3. 39
θ/°C	500	600	700	800	900
Q/(10 6m7s)	3. 69	3. 88	4. 16	3. 92	4. 16

2. 6 比熱容
2. 7 線膨脹系數(shù)（表2-4）

θ/°C	20 ?100	20 ?200	20 ?300	20 ?400	20 ?500
	11. 25	11. 86	12. 68	12. 80	13. 37
θ/°C	20 ?600	20 ?700	20 ?800	20 ?900	20?1000
	13. 68	14. 46	15. 19	15. 66	16. 29

2. 8 密度
p=8. 81g/cm
2.9 磁性能
合金無磁性。
2. 10彈性性能（表2-5）

θ/°C	20	100	200	300	400	500
Ed/GPa	208	205	202	198	191	189
θ/°C	600	700	800	900	1000	—
Ed/GPa	187	175	162	152	144	—

2. 11 化學性能
2. 11. 1抗氧化性能
合金在空氣介質中，不同溫度試驗
100h的氧化速率見表2-6。

θ/°C	900	1000	1100
100h 的氧化速率/[g/(m2? h)]	0. 055	0. 236	0. 269

2. 11.2 耐腐蝕性能
合金經(jīng)海洋性燃氣腐蝕，900°C、27h 的腐蝕失重值見表2-7。

試驗條件	試樣尺寸/ mm	腐蝕失重值/ (mg/cm2)	宏觀檢查
900°C,27h	1. 51530	2.2	表面完好

3力學性能

3. 1 供貨技術標準
3. 1. 1技術標準規(guī)定的性能(表3-1和表3-2)
表3-1

標準號	品種	熱處理	θ/°C	拉伸性能			持久性能
標準號	品種	熱處理	θ/°C	σb/MPa	δ5/%	ψ/%	組別	板厚/ mm	a/MPa	r/h	δ5/%
GJB 1952A ①	冷軋薄板	交貨狀態(tài)	20	≥735	≥40.0	—	—	一	—	—	一
		交貨狀態(tài) + 1200°C/AC	950	≥175	≥40.0	—	I	≥1.2	54	≥23	實測
							I	≤1.2	54	≥20	實測
							II	≥1.5	39	≥00	實測
								<I.5 ?1.0		≥80
								≤1.0		≥70
GJB 3317A GB/T 14995 GB/T 14996	熱軋板冷軋板	交貨狀態(tài)	20	≥735	≥40.0	實測	—	—	一	一	—
GJB 3317A GB/T 14995 GB/T 14996	熱軋板冷軋板	交貨狀態(tài) + 1200°C/AC	950	≥175	≥40. 0	實測	——	—	―	—	——
QJ/D 01. 73092	中厚板	交貨狀態(tài) + 1200°C/AC	20	≥735	≥40	實測	—	—	—	一	—
QJ/D 01. 73092	中厚板	交貨狀態(tài) + 1200°C/AC	950	≥177	≥40	≥40	—	15 ?65	100	實測S)	—
持久性能的初次檢驗按組別I進行，如不合格時允許按組別II重新檢驗。當r^20h后，允許停止試驗。

表3?2

標準號	品種/mm	熱處理	θ/°C	拉伸性能				持久性能
標準號	品種/mm	熱處理	θ/°C	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%	組別	σ/MPa	τ/h	δ5/5/%
遼新7-0062	非轉動件用熱軋和鍛制棒	(1180? 1200)C/AC	950	≥177	——	≥40	≥40	—	—	——	—
遼新 7-0087?	非轉動件用熱軋棒 (D≤100)	(1140? 1200) °C/AC	20	≥735	—	≥40	實測	一	一	一	—
			950	≥177	——	≥40	≥40	I	54	≥23	—
			950	≥177	——	≥40	≥40	II	39	≥100	一
遼新7-0090①	熱軋和鍛制棒 (d≤200)	(1140? 1180)°C/AC	20	2735	≥320	≥40	實測	—	—	——	—
		交貨狀態(tài) + 1200°C/AC	950	2177	≥100	≥40	實測	I	54	≥23	≥18
		交貨狀態(tài) + 1200°C/AC	950	2177	≥100	≥40	實測	II	39	≥100	實測
QJ/T 01. 73131	餅材、棒材	(1180? 1200)°C/AC	950	2177	—	≥40	≥40	——	——	——	—
①持久性能的初次檢驗按組別I進行，如不合格時允許按組別II重新檢驗。