高温合金GH/NS

GH3181高温合金

材料：GH3181
交期：30天
描述：GH3181是Ni-Cr基固溶强化型变形高温合金，使用温度范围900°C~1200°C。合金具有较高的强度和塑性、抗蠕变能力和抗冷热疲劳性能，以及良好的抗氩化和耐腐蚀性能，同时具有良好的加工和焊接性能。适于制作燃气轮机火焰筒、原子能工业用热交换器等高温零部件。主要产品有板材、棒材、丝材和锻件。
规格：板，棒，带，线，管，可定制

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GH3181高温合金

1合金介绍（需要图表，现货，价格，性能可与13472787990联系）
1.1概述
GH3181是Ni-Cr基固溶强化型变形高温合金，使用温度范围900°C~1200°C。合金具有较高的强度和塑性、抗蠕变能力和抗冷热疲劳性能，以及良好的抗氩化和耐腐蚀性能，同时具有良好的加工和焊接性能。适于制作燃气轮机火焰筒、原子能工业用热交换器等高温零部件。主要产品有板材、棒材、丝材和锻件。
1.2应用概况及特性
合金已用于制作石油化工用系列喷嘴、原子能工业用热交换器等高温耐腐蚀部件。该合金在高温下耐液态钠腐蚀，可作为高温钠热管结构材料。合金的生产工艺稳定，高温长期使用组织稳定。
1.3材料牌号
GH3181(GH181)
1.4相近牌号
无。
1.5材料技术标准
Q/GYB05119GH3181合金热轧和锻制棒材
Q/GYB05121GH3181合金冷轧薄板
1.6熔炼工艺
采用真空感应炉+电渣重熔熔炼工艺。
1.7化学成分
摘自Q/GYB05119和Q/GYB05121,见表1-1。

元素	C	CR	NI	MO	AL	TI	FE
质量分数/%	≤0.08	20.00-25.00	余	16.00-20.00	≤0.60	0.20-0.60	≤2.00
元素	LA	ZR	MN	SI	P	S	-
质量分数/%	≤0.20	≤0.05	≤0.05	≤0.80	≤0.013	≤0.013	-

1.8热处理制度

摘自Q/GYB05119和Q/GYB05121,各品种的标准热处理制度为:
a）热轧和锻制棒材,1200°C±10°C*lh/AC；
b）冷轧薄板，1180°C± 10°C*10min/AC.

1.9品种规格与供应状态

摘自Q/GYB05119和Q/GYB05121。
1.9.1主要规格
Dl0mm〜300mm热轧和锻制棒材；δ0.8mm〜4.0mm冷轧薄板。
1.9.2供应状态
棒材-般不经热处理供应；冷轧薄板经热处理+酸洗+矫正+切边后供应。
2物理、弾性和化学性能
2.1熔化温度范围
2.2相变点
2.3热导率（表2-1）
2.4电阻率（表2-2）
2.5热扩散率
2.6比热容
2.7线膨胀系数（表2-3）
2.8密度p=9.29g
2.9磁性能：合金无磁性。
2.10弹性性能（表2-4）
2.11化学性能
2.11.1抗氩化性能
合金在空气介质中，不同温度试验100h的氩化速率见表2-5。
2.11.2耐腐蚀性能
合金在1070℃液钠中放置50h后，腐蚀减重0.005Lg,表面宏观有轻微腐蚀，截面金相观察其表面光滑，金属表面凹凸最大深度为0.02mm。

θ/°C	100	200	300	400	500
λ/[W/(m• °C)]	14.23	15.48	17.57	20.50	24.27
θ/°C	600	700	800	900	-
λ/[W/(m• °C)]	28.45	33.05	37.66	42.26	-

θ/°C	100	200	300	400	500
	1.21	1.23	1.25	1.27	1.29
θ/°C	600	700	800	900	-
	1.29	1.28	1.27	1.27	-

θ/°C		θ/°C
20〜100	10.79	20〜600	13.50
20〜200	11.56	20〜700	14.05
20〜300	12.10	20〜800	14.60
20〜400	12.55	20〜900	14.99
20〜500	13.00	-	-

θ/°C	20	100	200	300	400
Ed/GPa	201	196	190	184	178
θ/°C	500	600	700	800	900
ED/GPa	172	165	156	147	137

θ/°C	700	800	900	1000	1100
100h的氩化速率/ [g/(m2•h)]	0.0290	0.0467	0.0939	0.3315	0.2980

3力学性能

3.1供货技术标准
3.1.1技术标准规定的性能（表3-1）
表3-1

标准号	品种	热处理	拉伸性能				900°C持久性能
			θ/°C	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	σ/MPa	t/h	δ5/%
Q/GYB05119	热轧和锻制棒材	标准热处理	20	≥760	≥240	≥40	59	≥23	实测
			1000	≥130	≥65	≥60
Q/GYB05121	冷轧薄板	标准热处理（供应状态）	20	≥730	-	≥40	59	≥23	实测
			1000	≥105	-	≥40

3.1.2生产检验数据、基值和设计许用值
3.2短时力学性能
3.2.1硬度
3.2.2冲击性能
热轧棒不同温度的冲击韧性见表3-2。
3.2.3压缩性能
3.2.4扭转性能
3.2.5剪切性能
3.2.6拉伸性能
3.2.6.1不同产品，不同温度的拉伸性能见表3-3；
拉伸性能曲线见图3-1〜图3-3.
3.2.6.2冷轧板经900°C长期时效，不同时效时间
的室温和900°C拉伸性能见表3-4。

取样/mm	θ/°C
	20	>266
	600	>240
d20	700	228
热轧棒		-
标准热处理	800	214
	900	167
	950	171

取样/mm	θ/°C	σb/MPa	σp0.2	σ10/ %	ψ/%	取样/mm	θ/°C	σb/MPa	σp0.2	σ10/ %	ψ/%
90方坯标准热处理	20	859	391	56	63.7	d20热轧棒标准热处理	900	284	183	87	72.9
	600	713	259	60	55.4		950	226	154	93	75.0
	700	654	257	51	56.3		1000	170	117	99	81.3
	800	468	252	49	58.9	S1.5冷轧板标准热处理	20	848	-	56	-
	900	284	203	82	79.8		600	711	-	65	-
	950	223	137	88	79.4		700	565	-	40	-
	1000	168	105	93	88.1		800	427	-	51	-
D20 热轧棒标准热处理	20	802	343	59	67.7		900	245	-	89	-
	600	691	216	65	54.7		950	187	-	70	-
	700	639	219	57	50.9		1000	141	-	64	-
	800	477	217	55	40.7		1100	70	-	48	-
-							1200	39	-	34	-

表3-3⑴

取样/mm	θ/°C	σb/MPa	σp0.2	σ10/ %	ψ/%	取样/mm	θ/°C	σb/MPa	σp0.2	σ10/ %	ψ/%
90方坯标准热处理	20	859	391	56	63.7	d20热轧棒标准热处理	900	284	183	87	72.9
	600	713	259	60	55.4		950	226	154	93	75.0
	700	654	257	51	56.3		1000	170	117	99	81.3
	800	468	252	49	58.9	S1. 5冷轧板标准热处理	20	848	-	56	-
	900	284	203	82	79.8		600	711	-	65	-
	950	223	137	88	79.4		700	565	-	40	-
	1000	168	105	93	88.1		800	427	-	51	-
D20 热轧棒标准热处理	20	802	343	59	67.7		900	245	-	89	-
	600	691	216	65	54.7		950	187	-	70	-
	700	639	219	57	50.9		1000	141	-	64	-
	800	477	217	55	40.7		1100	70	-	48	-
-							1200	39	-	34	-

图3-190mm方坯不同温度的拉伸性能曲线⑴

试样经1200°C±10°C*lh/AC处理
图3-2D20mm热轧棒不同温度的拉伸性能曲线⑴试样经1200C±10°C*lh/AC处理

图3-3S1.5mm冷轧薄板不同温度的
拉伸性能曲线门

取样/mm	900°C时效	20°C拉伸		900°C拉伸
取样/mm	900°C时效	σb/MPaa	δ5/%	σb/MPa	δ5/%
S1.5冷轧板1180°C/AC	-	848	56.4	245	89.4
	100	866	50.0	229	66.6
	200	862	47.8	229	69.8
	500	839	41.6	224	81.0
	1000	827	41.0	224	72.4
	2000	814	39.3	220	65.1

试样经1180°C±10°C*10min/AC处理
3.3持久和蠕变性能
持久性能
3.3.1.1不同产品，不同温度的持久寿命见表3-50
3.3.1.2热轧棒不同温度的持久应力-寿命曲线见图3-4。
3.3.1.3冷轧板经900°C长期时效，900°C、69MPa的持久性能见表3-6。
蠕变性能
3.3.2.1热轧棒960°C100h的蠕变极限见表3-7。
3.3.2.2热轧棒940°C、34MPa的蠕变性能见表3-8。

表3-5

取样/mm	θ/°C	σ/MPa	τ/h
90方坯标准热处理	800	142	110
	900	69	215
		78	105
		88	64
	950	54	155
	950	59	85
D20热轧棒标准热处理	800	142	1464
		137	183
		157	87
	900	78	116
	900	88	54
	950	44	535
		64	55
		88	11
S1.5 冷轧板标准热处理	800	137	138
	800	157	118
	900	69	118
	900	78	66
	950	49	108
	1000	34	89

表3-6

取样/mm	时效规范		900°C、69MPa持久
取样/mm	θ/°C	t/h	τ/h	δ5/%
S1.5冷轧板1180°C/AC	-	-	118	60
	900	100	100	67
		200	96	57
		500	93	58
		1000	89
		2000	83	54

表3-7

取样/mm	θ/°C	t/h	ερ/%	σ/MPa
D20热轧棒标准热处理	960	100	1	38
			2	15
			5	55

表3-8

取样/mm	t/h	940°C、34MPa的蠕变性能
取样/mm	t/h	εt%	ερ％
热轧棒标准热处理	10	0.1230	0.078
	50	0.4200	0.375
	100	0.8295	0.7845
	150	1.3200	1.2750
	200	1.7930	1.748

3.4疲劳性能

3.4.1高周疲劳
热轧棒800°C旋转弯曲光滑疲劳性能见3-9。
3.4.2低周疲劳
3.5裂纹扩展速率
3.6断裂韧度
3.7松弛性能

取样/mm	θ/°C	R	Nτ/周	σmax/MPa
d20热轧棒标准热处理	800	-1		343

取样/mm	θ/°C	N/周	裂纹长度/mm
S1.5	800⇄20	145	0.51
冷轧板	900⇄20	95	0.53
标准热处理	950⇄20	44	0.64

4.2工艺性能

板材的杯突和反复弯曲性能见表4-2。
4.3焊接性能
4.3.1十字搭接裂纹倾向性试验结果见表4-3。
4.3.2搭接滚焊焊接工艺见表4-4。
4.3.3氩弧焊焊接工艺见表4-5；氩弧焊焊接接头
力学性能见表4-6。

取样/mm	热处理	反复弯曲/次数	杯突深度/mm
S1.5冷轧板	标准热处理	22	9.6

焊接规范	焊接电流/A	平均裂纹率/%
加HGH3181填料	70	6.1
未加填料	65	4.6

功率/级数	电极压力/kg	焊接速度（/m/min）	脉冲时间/格	休止时间/格	加热时间/s
3	800	0.32	12	8	6

板厚/mm	焊丝直径/mm	焊速/(m/h)	电流/A	氩气流量（L/min）	钨极直径/mm
1.5	2.0	16	80	12	3.0
1.5	不加	12	60	14	3.0
18.0	2.0	10	120	15	3.0

3.4.3特种疲劳

冷轧板不同循环温度的冷热疲劳性能见
4工艺性能与要求
4.1成形工艺与性能（表4-1）
表4-1F

加工类型	加热温度	开锻（轧）/终锻（轧）温度	变形量
锻造	950P〜1120°C	开锻1110°C-1120°C；终锻≥950°C	-
棒材轧制	1170°C	开轧＞1050°C；终轧≥950°C	-
薄板轧制	1140°C〜1160°C	停轧≥850°C；中间淬火温度≥50-C	总压下量约为30%

表4-4

功率/级数	电极压力/kg	焊接速度（/m/min）	脉冲时间/格	休止时间/格	加热时间/s
3	800	0.32	12	8	6

表4-5

板厚/mm	焊丝直径/mm	焊速/(m/h)	电流/A	氩气流量（L/min）	钨极直径/mm
1.5	2.0	16	80	12	3.0
1.5	不加	12	60	14	3.0
18.0	2.0	10	120	15	3.0

填料合金	在以下温度，接头σb/MPa
填料合金	20°C		900°C
不加	819	断裂在焊缝区	247	断裂在母材
HGH3181	883	断裂在近焊缝区	254	断裂在母材

4.4零件热处理工艺

4.5表面处理工艺
4.6切削加工与磨削性能
无特殊要求。
5组织结构
5.11相变温度
时间-温度-组织转变曲线
5.2典型组织
合金在固溶处理时析出颗粒状的a-W和M6C型碳化物，a-W为W的固溶体。
合金经900°C*100h时效后，析出的a-W在晶内呈不规则形状。随时效时间延长，a-W析岀量逐渐增多，尺寸增大，但增加的速度较慢。时效500h后，a-W约为2μ〜4μ；时效2000h时最大约为10μ。在时效过程中沿晶界析出M23C6,呈链状分布，晶内有颗粒状M6C。随时效时间延长碳化物聚集长大的倾向变小。
参考文献
略。。