国军标GH1140固溶强化铁镍基高温合金圆棒 gh140盘元CR-2高温合金线材
概述
GH1140 是一种固溶强化的铁镍基高温合金,除含大量铬外,并用少量钨、钼、铝和钛等元素复合强化固溶体。合金具有中等的热强性、高的塑性、良好的热疲劳、组织稳定性和焊接工艺性能。适宜于制造工作温度850℃以下的航空发动机和燃气轮机燃烧室的板材结构件和其他高温部件。可以供应板、棒、管、丝、带材及锻件等各种变形产品。
GJB 1952-1994《航空用高温合金冷轧薄板规范》
GJB 2297-1995《航空用高温合金冷拔(轧)无缝管规范》
GJB 2612-1996《航空用高温合金冷拉丝材规范》
GJB 3020-1997《航空用高温合金环坯规范》
GJB 3317-1998《航空用高温合金热轧板规范》
GJB 3318-1998《航空用高温合金冷轧带材规范》
GJB 3165-1998《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范》
GJB 3167-1998《冷镦用高温合金冷拉丝材规范》
GB/T 15062-1994 《一般用高温合金管》
C | Cr | Ni | W | Mo | Al | Ti |
0.06~0.12 | 20.0~23.0 | 35.0~40.0 | 1.40~1.80 | 2.00~2.50 | 0.20~0.60 | 0.70~1.20 |
Fe | Ce | Mn | Si | P | S |
余量 | ≤0.05 | ≤0.70 | ≤0.80 | ≤0.025 | ≤0.015 |
注:用电弧炉熔炼时ω(Al+Ti)就不大于1.55%,采用电弧炉+电渣熔炼时ω(Al+Ti)就不大于1.75%。
固溶处理:热轧板、冷轧薄板和带材1050~1090℃,空冷;丝材和管材1050~1080℃,空冷或水冷;棒材和环坯1080℃±10℃,空冷。
已用于制造多种航空发动机的燃烧室火焰筒、加力扩散器、整流支板、稳定器、输油圈、加力可调喷口壳体、管接头、衬套以及飞机机尾罩蒙皮等零部件,投入成批生产使用。在550~800℃温度范围内长期使用后稍有硬化现象,使室温塑性下降。在1000℃以上的高温抗氧化性比同类用途的镍基合金稍差。
抗氧化性能
合金在空气介质中试验100h的氧化速率见表
θ/℃ | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 |
氧化速率/(g/(m2.h)) | 0.014 | 0.028 | 0.139 | 0.270 | 0.523 |
合金在700℃以上长期工作时产生沿晶界氧化。在700℃~1200℃暴露100h后的zui大晶界氧化深度。在700~900℃长期暴露1000h内的zui大晶界氧化深度。
该合金制造的火焰筒在高于900℃长期工作时,可能产生氧化剥落;氧化剥落的速度为0.016mm/100h。
耐腐蚀性能国产航空煤油无论有无CS2添加剂,对GH1140合金均无腐蚀作用,而对镍基合金,必须有添加剂才能防止腐蚀。若用国外航空煤油,有时也发现在严重的坑关腐蚀。
锻造时装炉温度≤700℃,加热温度1160℃±20℃,终端温度不低于900℃。
板坯热轧加热温度 1160℃±20℃,轧制温度1180~950℃,进zui后一个孔型时温度zui好控制在950~1000℃范围内。
热轧板荒轧加热温度1120℃,荒轧温度1120~850℃,热轧板一火轧成,总变形量要大于50%。
冷轧板轧压下量为30%~40%,成品板平整变形量不得大于3%。
冷成型性能
板材的状态具有良好的塑性,成形工序在室温下进行。当以多次成形工艺制造零件时,每次冷成型后均进行中间,热处理。成型前零件表面涂以硝基清漆。
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
衡水CR-2加工件弹性性能ncbxiz52lha