上海勃西曼特钢集团有限公司
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铁基高温合金GH131 棒 gh1131板gh131带丝 gh131管 国军标
1、GH1131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700～750℃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。
Х21Н28В5М3БАР，ЭЛ126，ВЖ100(俄罗斯)
GB/T14992-1994 《高温合JIN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。
2、GH1131物理及化学性能
2.1.1、GH1131(GH131) 热导率
| 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 |
2.1.2、GH1131(GH131) 线膨胀系数
| 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 |
ρ=8.33g/cm3
| 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 |
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
| θ/℃ | 900 | 950 | 1000 | 1010 |
| 氧化速率/(g/m2·h) | 0.1310 | 0.1560 | 0.1863 | 0.4465 |
3、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。
4、工艺性能与要求
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℃，ZUI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%。
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。
板材零件的ZUI终热处理温度为1150℃±10℃或1080℃~1120℃，中间热处理温度为1000℃±10℃。空冷。
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。
高温合金锻件
特种合金锻件因其在高温、高压、抗腐蚀、抗氧化、耐磨等环境中所表现出来的YOU异性能，广泛应用于航空航天工业、国防工业、石油和化学工业、动力及交通运输工业、机械制造工业、生物工程、家电、仪表、医疗等X域。
高温合金锻造特点：工艺塑性低、变形抗力高、流动性差、锻造范围窄、要求很好控制加热和锻造温度、对应变速率敏感、对应力状态敏感、表面合金元素容易贫化和脆化、表面容易吸收有害气体、无同素异构转变故不能采用热处理调整锻件晶粒度和分布、冷作硬化倾向明显、再结晶温度高速度慢、临界变形程度范围宽、热导率低、切削性能差等。
在常用的特种合金锻造中，高温合金的锻造问题ZUI多难度ZUI大，是难变形合金的典型代表。高温合金对锻造的应力状态及工艺方法要求ZUI严格，对设备的加载速度也要求较高，所有的高温合金不能通过热处理细化晶粒组织，因而晶粒尺寸完全靠控制锻造工艺参数来保证。YI般要求中性气氛缓慢加热，采用玻璃防护润滑剂润滑和保护毛坯，主要是因为热导率低，为了减少加热过程中毛坯表面合金元素贫化和锻造过程中的表面降温，从而导致变形抗力升高和塑性降低。
基于上述特点，要生产出几何尺寸和冶金质量都符合要求的特种合金锻件，必须根据不同的特点采取有针对性的技术措施，包括工艺措施、锻件和模具设计措施、质量控制措施、锻造性能的测试（选择热力学参数依据）和锻造过程的模拟。
在高温合金锻造和加工方面有丰富的生产技术和经验积累，以下为产品常规数据。
强度X别：900～1600MPa以上
工作温度：-250～1300℃
产品：盘、轴、转子、环、筒、棒、异型锻件
产品规格：单件重量1KG-5000KG
用途：涡轮盘、涡轮转子、叶片等转动部件及机匣、环形件、拉杆、轴等热端承力件，应用于航空发动机、航天动力如大推力液氧/煤油火箭发动机以及新型战略导弹等型号的航天发动机、地面及舰用燃气轮机、石油、化工、勘探及核工业等X域。
重点牌号：
航空发动机：GH4169, GH4738, GH4720Li, GH4742, GH4065, GH901
航天发动机：GH4586, GH4141, GH202, GH4169
舰用燃气轮机：GH4968, GH4742
地面重型燃气轮机：GH2674, GH4169, GH4706
高温合金棒丝材
变形高温合金热轧、冷拉棒材主要用于制作高温特殊环境下使用的高性能轴类、垫片、紧固件等承力部件，应用于航空、航天、能源、石油、化工、勘探及核工业等X域。可以根据不同构件对材料抗氧化性能、抗热腐蚀性能、高温力学性能、疲劳性能、蠕变断裂韧性、塑性等的综合要求，为用户选择-250℃～1300℃使用的相应的高温抗氧化、耐蚀、耐磨高温合金棒材，以满足构件服役条件的要求。
热轧圆棒直径：Dia.20mm - 100mm
冷拉圆棒直径: Dia.8mm - 80mm
高温合金冷拉丝材，YI般采用真空冶炼或真空感应炉＋真空自耗重熔工艺生产,经锻造、热轧和冷拔成材，具备纯净度高、成分稳定、性能YOU良等YOU点。焊丝和顶镦丝主要用于航空、航天、化工、汽车、食品、医疗等X域的耐高温高压高强度零部件的堆焊和焊接，弹簧丝和焊丝主要用于制作-250～1300℃之间使用的弹簧、阻尼元件及各种规格的焊丝，已成功应用于航空、航天发动机、石油钻井随钻测斜仪、电网设备、低温供热堆、X站。
供货状态：冷拉（冷硬）、光亮固溶、光亮退火、固溶处理+酸洗、固溶处理+细磨光
规格范围：
直条丝：Dia.1.0mm - 12.0mm
卷装丝：Dia.0.05mm - 8.0mm
卷轴丝：Dia.0.05mm - 1.5mm
高温合金板带箔材
高温合金板、带材具有YOU良的抗氧化、抗腐蚀和抗冷、热疲劳性能，YOU良的热、冷工艺（杯突、弯曲）性能和焊接性能，可应用于酸、碱、盐腐蚀气氛，能够满足在-250℃～1300℃高温、磨蚀等各种恶劣环境下使用的需求。主要用于制作宇航发动机的燃烧室、加力燃烧室中的火焰筒、安装边、燃气导管、隔板、加力筒体等零件和各种用途的波纹管等高温抗氧化、承力部件，特殊环境下使用的板簧、燃气导管、密封件等具有较高要求的结构件等。上述合金板带材在能源、石油、化工、勘探、核工业、冶金、机械、电力、X导及玻璃建材等方面也得到成功应用。
产品规格：
锻造厚板：厚(100-400)X宽(400-1000)X长(1000-6000)mm
热轧板材：厚(4.0-50)X宽(400-3000)X长(1000-6000)mm
冷轧薄板：厚(0.3-4.0)X宽(400-1200)X长(1000-3000)mm
冷轧薄带：厚(0.05-1.0)X宽(10-300)mm X Coil
冷轧箔带：厚(0.01-0.05)X宽(10-300)mm X Coil
