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GH1140|GH140|CR-2|固溶強化的鐵鎳基高溫合金
  • 發(fā)布日期:2022-07-07      瀏覽次數(shù):505
    • GH1140 是一種固溶強化的鐵鎳基高溫合金,除含大量鉻外,并用少量鎢、鉬、鋁和鈦等元素復(fù)合強化固溶體。合金具有中等的熱強性、高的塑性、良好的熱疲勞、組織穩(wěn)定性和焊接工藝性能。適宜于制造工作溫度850℃以下的航空發(fā)動機和燃?xì)廨啓C燃燒室的板材結(jié)構(gòu)件和其他高溫部件??梢怨?yīng)板、棒、管、絲、帶材及鍛件等各種變形產(chǎn)品。

      1.1、材料牌號

         GH1140(GH140,CR-2) 

      1.2、相近牌號

      1.3、材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

      GJB 1952-1994《航空用高溫合金冷軋薄板規(guī)范》   GJB 2297-1995《航空用高溫合金冷拔(軋)無縫管規(guī)范》   GJB 2612-1996《航空用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》   GJB 3020-1997《航空用高溫合金環(huán)坯規(guī)范》   GJB 3317-1998《航空用高溫合金熱軋板規(guī)范》   GJB 3318-1998《航空用高溫合金冷軋帶材規(guī)范》   GJB 3165-1998《航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規(guī)范》   GJB 3167-1998《冷鐓用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》   GB/T 15062-1994 《一般用高溫合金管》

      1.5、熱處理制度

         固溶處理:熱軋板、冷軋薄板和帶材1050~1090℃,空冷;絲材和管材1050~1080℃,空冷或水冷;棒材和環(huán)坯1080℃±10℃,空冷。 

      1.6、品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)

         可供應(yīng)各種規(guī)格的熱軋板、冷軋板、帶材、棒材、絲材、管材、鍛件和環(huán)形件。板、管、絲、帶經(jīng)固溶處理和酸洗后供應(yīng)。棒材和環(huán)形件于熱軋或鍛造狀態(tài)供應(yīng)。鍛件于鍛造狀態(tài)或經(jīng)固溶處理后供應(yīng)。 

      1.7、熔煉與鑄造工藝

         電弧爐熔煉或電弧爐+電渣重熔。 



      1.8、應(yīng)用概況與特殊要求

         已用于制造多種航空發(fā)動機的燃燒室火焰筒、加力擴散器、整流支板、穩(wěn)定器、輸油圈、加力可調(diào)噴口殼體、管接頭、襯套以及飛機機尾罩蒙皮等零部件,投入成批生產(chǎn)使用。在550~800℃溫度范圍內(nèi)長期使用后稍有硬化現(xiàn)象,使室溫塑性下降。在1000℃以上的高溫抗氧化性比同類用途的鎳基合金稍差。 

      2、物理及化學(xué)性能

      2.1、熱性能

      2.2、密度

         ρ=8.09g/cm3 

      2.3、電性能

         室溫電阻率ρ=1.07*10-6Ω.m 

      2.4、磁性能

         合金無磁性。 

      2.5、化學(xué)性能

         2.5.1、抗氧化性能   2.5.1.1、合金在空氣介質(zhì)中試驗100h的氧化速率見表2-1。 


      θ/℃70080090010001100

      氧化速率/(g/(m2.h))0.0140.0280.1390.2700.523


      2.5.1.2、合金在700℃以上長期工作時產(chǎn)生沿晶界氧化。在700℃~1200℃暴露100h后的最大晶界氧化深度。在700~900℃長期暴露1000h內(nèi)的最大晶界氧化深度。   

      2.5.1.3、該合金制造的火焰筒在高于900℃長期工作時,可能產(chǎn)生氧化剝落;氧化剝落的速度為0.016mm/100h。火焰筒中間段,長期工作后的氧化剝落深度   表2-2    


      合金氧化剝落深度/mm氧化剝落深度/mm

      200h800h

      GH11400.0320.127

      GH3039 0.115


      2.5.1.4、合金在高溫下長期工作時可采用65、66-4、W-2和W69-1琺瑯涂層進行有效的保護,也可采用固體滲鋁和真空噴鍍鋁涂層。合金基體和采用涂層后的抗氧化性對比見表2-3。


      材料牌號100h氧化速率/(g/(m2.h))100h氧化速率/(g/(m2.h))100h沿晶氧化深度/μm100h沿晶氧化深度/μm

      900℃1000℃900℃1000℃


      GH11400.1620.23610~2026~30

      GH1140+65涂層0.0550.08111~1530

      GH1140+66-4涂層0.0470.07111~1530

      材料牌號100h氧化速率/(g/(m2.h))100h氧化速率/(g/(m2.h))100h沿晶氧化深度/μm100h沿晶氧化深度/μm

      900℃1000℃900℃1000℃

      GH1140+W2涂層---0.076------

      GH1140+固體滲鋁---0.030------

      GH1140+真空噴鍍鋁---0.027------


      2.5.2、耐腐蝕性能 國產(chǎn)航空煤油無論有無CS2添加劑,對GH1140合金均無腐蝕作用,而對鎳基合金,必須有添加劑才能防止腐蝕。若用國外航空煤油,有時也發(fā)現(xiàn)在嚴(yán)重的坑關(guān)腐蝕。 

      3、工藝性能與要求

      3.1、熱成型工藝

         3.1.1、鍛造時裝爐溫度≤700℃,加熱溫度1160℃±20℃,終端溫度不低于900℃。   3.1.2、板坯熱軋加熱溫度 1160℃±20℃,軋制溫度1180~950℃,進最后一個孔型時溫度最好控制在950~1000℃范圍內(nèi)。   3.1.3、熱軋板荒軋加熱溫度1120℃,荒軋溫度1120~850℃,熱軋板一火軋成,總變形量要大于50%。   3.1.4、冷軋板軋壓下量為30%~40%,成品板平整變形量不得大于3%。 

      3.2 、冷成型性能

         3.2.1、板材的狀態(tài)具有良好的X塑性,成形工序在室溫下進行。當(dāng)以多次成形工藝制造零件時,每次冷成型后均進行中間,熱處理。成型前零件表面涂以硝基清漆。


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