高温合金GH/NS

GH1139高温合金

材料：GH1139
交期：30天
描述：GH1139是Fe-Cr-Ni基固溶强化型变形高温合金，使用温度小于950℃。合金加入铬、锰和氮元素进行固溶强化和稳定奥氏体组织，加入硼元素强化和净化晶界。合金具有较好的持久性能和抗氧化性能，易于焊接成形。适于制作经冲压和焊接的燃烧室等高温承力件，主要产品有板材和棒材。
规格：板，棒，带，线，管，可定制

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GH1139高温合金

合金介绍

1.1 概述
GH1139是Fe-Cr-Ni基固溶强化型变形高温合金，使用温度小于950℃。合金加入铬、锰和氮元素进行固溶强化和稳定奥氏体组织，加入硼元素强化和净化晶界。合金具有较好的持久性能和抗氧化性能，易于焊接成形。适于制作经冲压和焊接的燃烧室等高温承力件，主要产品有板材和棒材。
1.2 应用概况及特性
合金已用于制作航空发动机安装座、管接头、四通、壳体和转动套等，批产和使用情况良好。合金在600℃长期时效1000h后无有害相析出。
1.3材料牌号
GH1139(GH139)。
1.4 相近牌号
3H835J2×25H16r7AP(俄)。
1.5材料技术标准
GB/T14992高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号
Q/3B1063GH1139合金热轧棒材
QJ/DT0160006GH139合金棒材新产品技术条件
Q/GYB05003GH1139合金热轧和锻制棒材
1.6 熔炼工艺
釆用非真空感应炉+电渣重熔熔炼工艺。
1.7 化学成分
摘自 GB/T14992,见表 1-1。
表1-1

元素	C	Cr
质量分数/%	≤0.12	23.00~26.00
元素	Mn	Si
质量分数/%	5.00~7.00	≤1.00

Ni	Fe	B
15.00~18.00	余	≤0.010
S	P	N
≤0.020	≤0.035	0.300~0.450

1.8 热处理制度
摘自Q/3B1063、QJ/DT0160006和文献[2],各品种的标准热处理制度为:
a)热轧和锻制棒材,(1050~1150)℃×(30~60)min/WQ 或 AC；
h)冷轧薄板.1080℃±10℃/AC,保温时间根据板材的实际厚度而定。
1.9 品种规格与供应状态
摘自 Q/3B1063、QJ/DT0160006 和 Q/GYB05003。
1.9.1主要规格
d10mm~180mm热轧及锻制棒材;厚0.8mm~1.5mm冷轧薄板。
1.9.2供应状态
棒材以轧态或锻态供应；冷轧板材经固溶+酸碱洗+平整+矫直+切边后供应。
2物理、弹性和化学性能
2.1 熔化温度范围
2.2 相变点
2.3 热导率（表2-1）

θ/℃	100	200	300	400	500
λ/[W/(m·℃)]	15.1	16.3	17.6	19.3	20.9
θ/℃	600	700	800	900	～
λ/[W/(m·℃)]	22.3	23.9	25.5	27.6	～

2.4 电阻率
2.5 热扩散率
2.6 比热容
2.7 线膨胀系数（表2-2）

θ/℃	25 ~100	25 ~200	25 ~300	25 ~400
	15.39	16.13	16.83	17.80
θ/℃	25 ~500	25 ~600	25 ~700	25 ~800
	18.26	18.63	18.87	19.07

2.8 密度：7.83
2.9 磁性能
2.10 弹性性能（表2-3）

θ/℃	20	100	300	400
E/GPa	209.8	200.6	193.5	185.2
θ/℃	500	600	700	～
E/GPa	155.5	140.7	126.4	～

2.11 化学性能2.11.1抗氧化性能合金在空气介质中，不同温度试验100h的氧化速率见表2-4。

θ/℃	100h的氧化速率g/(m2 -h)
900	0.0602～0.0836
1000	0.1252~0.1803
1100	0.2978 ~0.3875

2. 11.2 耐腐蚀性能
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）如果有想要了解更多，可以跟墨/钜客服人员联系。

表3-1

标准号	品种	热处理	θ/℃	拉伸性能				HB	持久性能
				σb/ MPa	σp0.2 /MPa	δ5/%	ψ/%		σ/MPa	τ/h
Q/3B1063 QJ/DT0160006 Q/GYB05003	热轧和锻制棒材	标准热处理	20	≥740	≥345	≥45	≥45	217~163	～	～
			900	≥180	～	≥15	≥20	～	49	≥50
									39	≥100

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

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冷轧板不同温度的拉伸性能见表3-2。如果有想要了解更多，可以跟墨/钜客服人员联系。

3.2.6.2热轧棒不同温度的光滑和缺口拉伸性能

见表3-3,光滑拉伸性能曲线见图3-1。

3.2.6.3 热轧棒经不同长期时效，20℃和900℃的拉伸性能见表3-4。

表 3-3

取样/mm	θ/℃	σb/ MPa	σp0.2 /MPa	δ5/%	ψ/%	σbh/ MPa
d16 热棒材 1100℃ *45min/A	20	795	380	56	72	一	～
	300	610	225	55	70	～	～
	400	600	220	57	71	～	～
	500	555	210	57	70	695	1.25
	600	490	189	43	47	～	～
	700	395	185	26	26	455	1.15
	800	310	177	27	26	～
	900	210	166	40	35	～	～
	950	145	125	41	50	～	～
①缺口半径r=0.2mm

表3-4

取样/mm	时效规范		20℃拉伸				900℃拉伸
取样/mm	θ/℃	t/h	σb/MPa	σp0.2 /MPa	δ5/%	ψ/%	σb/MPa	σp0.2 /MPa	δ5/%	ψ/%
D16 热棒材 1100℃ × 45min/AC	一		815	415	55	74	210	166	40	35
	300	100	810	400	54	73	200	165	35	45
		500	805	400	55	77	205	165	47	41
		1000	805	395	55	74	200	160	41	41
	500	100	790	400	55	74	200	160	38	38
		500	795	390	55	74	205	165	31	38
		1000	800	400	56	71	200	160	34	39
	600	100	810	418	52	71	200	160	30	36
		500	810	410	49	48	200	155	29	34
		1000	815	415	49	55	200	165	31	40

3.3 持久和蠕变性能

3.3.1持久性能
3.3.1.1冷轧板不同温度的持久性能见表3-5。如果有想要了解更多，可以跟墨/钜客服人员联系。
表3-6⑴

取样/mm	θ/℃	σ/ MPa	t/h	δ5/%
厚1.5冷轧板 1080℃ *8min/AC	700	118	>361	一
	800	98	121~148	16 ~28
	900	49	35 ~56	46 ~60

取样/mm	θ/℃	σ/ MPa	τ/h	取样/mm	θ/℃	σ/ MPa	τ/h
D16 热轧棒标准热处理	700	49	>3562.00	D16 热轧棒标准热处理	800	130	65.83
		80	>3567.50		800	160	23.73
		160	1198.75		900	20	988.03
		175	689.42			30	595.67
		200	128.42			40	145.17
		270	4.75			49	108.08
	800	49	1396.00			49	94.83
		80	443.33			80	13.42
		110	163.88			一	一

表3-7⑴

取样/mm	θ/℃	σ/ MPa	τH/h
D16热轧棒标准热处理	800	110	>180.00
D16热轧棒标准热处理	900	49	>180.00
①缺口半径r=0.5mmo

表3-8⑴

取样/mm	时效规范		900℃、49MPa 持久 τ/h
取样/mm	θ/℃	τ/h	900℃、49MPa 持久 τ/h
dl6 热棒材 1100℃ *45min/AC	一		104.53
	300	100	74.49
		500	70.60
		1000	106.6
	500	100	135.33
		500	88.77
		1000	100.07
	600	100	71.03
		500	69.41
		1000	41.79

图3-2热轧棒的持久应力-寿命曲线⑴
dl6mm热轧棒，经标准热处理

3.3.2蠕变性能
热轧棒不同温度100h的蠕变性能见表3-9,蠕变应力-应变曲线见图3-3.

取样/mm	θ/℃	σ/ MPa	τ/h	εp/%	取样/mm	θ/℃	σ/ MPa	τ/h	εp/%
D22 热轧棒标准热处理	600	180	100	0.0810	D22 热轧棒标准热处理	650	188	100	0.5160
	600	190	100	0.1290		650	195	100	0.7434
	600	195	100	0.2580		700	130	100	0.1230
	600	205	100	0.5540		700	145	100	0.1340
	600	210	100	1.1060		700	152	100	0.2250
	650	155	100	0.0610		700	160	100	0.3140
	650	165	100	0.1040		700	165	100	0.5020
	650	180	100	0.3160		700	172	100	0.9830

3.4 疲劳性能

3.4.1高周疲劳
3.4.2低周疲劳
3.4.3特种疲劳
冷轧板不同循环温度的冷热疲劳性能见表 3-10。

取样/mm	θ/℃	至0.5mm裂纹，N/周
厚1.5 冷轧板 1150℃/AC	800~20	65
	900~20	23
	1000~20	20

3.5 裂纹扩展速率
3.6 断裂韧度
3.7 松弛性能
4工艺性能与要求
4.1 成形工艺与性能
4.1.1钢锭加热温度为1140℃~1180℃,开锻温度≥1050℃，停锻温度≥900℃

4.1.2板坯加热温度为1190℃ +10℃，开轧温度≥1050℃，终轧温度≥900℃ ;薄板荒轧加热温度 (1120~1140)1,薄板精轧加热温度(1070~1090)℃,停轧温度≥720℃ ,薄板冷轧总压下率约为25%。
4.2 工艺性能

冷轧板的弯曲和杯突性能见表4-1。
表 4-1

取样/mm	热处理	反复弯曲次数	杯突深度/mm
厚0.8冷轧板	1080℃/AC	52 ~60	12.6~12.7
厚1.0冷轧板	1080℃/AC	56 ~57	12.2~13.6

4.3焊接性能

合金具有良好的焊接性能，可进行氣弧焊等焊接。
4.4 零件热处理工艺
锻件热处理制度：淬火1050℃~1150℃，空冷或水冷。
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. 1 相变温度
5.2 时间-温度-组织转变曲线
5.3 典型组织
合金经标准热处理后为单一奥氏体组织，在700℃~900C长期时效后，沿晶界和晶内有型碳化物和MZN型氮化物析出，这些相的析出会引起合金的脆性,提高硬度值。
合金经标准热处理后的组织形貌见图 5-1。如果有想要了解更多，可以跟墨/钜客服人员联系。
参考文献
[1] 钢铁研究总院.GH1139合金棒材技术报告.2002.
[2] 中国金属学会特殊钢分会高温合金学术委员会编
[3] 东北特殊钢集团公司抚顺特殊钢股份公司-GH139合金加工工艺说明书.2000.
[4] 钢铁研究总院.GH1139合金棒料质量技术报告.2002.
[5] 沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司.GH1139合金应用技术资料.2002.