燃气导管用钢GH3128

GH3128高温合金

1合金介绍
1.1 概述
GH3128是Ni-Cr基固溶强化型变形高温合金，使用温度在950°C以下。合金中加入ω（W + Mo）16%进行固溶强化，加入硼、铈和锆元素净化和强化晶界。合金具有高的塑性、较高的持久和蠕变强度，以及良好的抗氧化性能、冲压和焊接等工艺性能，综合性能优于GH3044和GH3536等同类镍基固溶强化合金。适于制作在950°C下长期工作的航空发动机燃烧室火焰筒、加力燃烧室壳体等部件。主要产品有冷轧薄板、热轧板、棒材、锻件、丝材和管材。
1. 2 应用概况及特性
合金已用于制造航空发动机火焰筒、扩散器、加力燃烧室、尾喷口、调节片、稳定器、扩散器和燃气导管等，批产和使用情况良好。合金也推广应用于测温热电偶保护管、磁通门、磁力仪探头、骨架材料、W和 M。还原烧结用料舟、铁路机车预燃室喷嘴等高温氧化气氛下的结构件。
零件在高温下工作时可采用W-2珐琅层进行有效的保护。合金经长期时效后有μ相析出。
1.3 材料牌号
GH3128（GH128,红星 11 号）。
1. 4 相近牌号
无。
1.5 材料技术标准
GB/T 14992高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号
GB/T 14995高温合金热轧板
GB/T 14996高温合金冷轧薄板
GJB1952A航空用高温合金冷轧薄板规范
GJB 2612 焊接用高温合金冷轧丝材规范
GJB 3317A 航空用高温合金热轧板规范
HB/Z 140 航空用高温合金热处理工艺
辽新 7-0062 航空非转动件用GH128 合金热轧和锻制棒材技术条件
辽新 7-0087 航空非转动件用 GH128 合金热轧棒材技术条件（暂行）
辽新 7-0090 航空用 GH3128 合金热轧和锻制棒材技术条件
QJ/DT01.73092 GH3128 中厚板技术条件
QJ/DT01.73131 航天用GH3128合金饼材、棒材技术条件
1. 6 熔炼工艺
釆用非真空感应炉+电渣重熔、或真空感应炉+电渣重熔熔炼工艺。
1.7 化学成分
摘自 GB/T 14992,见表 1-1。
表1-1

元素		Cr	Ni	W	Mo	Al	Ti	Fe
质量分数/%	≤0.05	19.00〜22. 00	余	7. 50 — 9. 00	7. 50—9.00	0.40—0. 80	0.40 — 0. 80	≤2.00
元素	Zr	B	Ce	Si	P	S	Mn	一
质量分数/%	≤0. 060	≤0.005	≤0. 050	WO. 80	≤0.013	≤0.013	≤0. 50	—

1. 8 热处理制度

摘自 HB/Z 140, GB/T 14995、GB/14996、GJB 1952A、GJB 3317A、辽新 7-0062、辽新 7-0087、辽新7-0090,QJ/DT 01. 73092和QJ/DT 01. 73131,各品种的标准热处理制度为：
a）冷轧板和热轧板，（1140〜1180）°C/AC,保温时间根据板材的厚度而定；
b）中厚板（厚15mm~65mm）, （1180~ 1200）°C/AC,保温时间根据板材的厚度而定；
c）热轧和锻制棒材,（1140~1200）°C/AC（l. 5〜2）h/AC。
d）饼材，（1180〜1200）°C/AC,保温时间的选取应保证制件能热透、固溶充分或满足退火要求。
1. 9 品种规格与供应状态
1. 9. 1主要规格
D90mm~ 200mm 锻制棒材；厚0. 5mm 〜4. 0mm 冷轧板材；厚4. 00mm ~ 14. 00mm 热轧板材;厚15mm~ 65mm中厚板材;d0. 3mm~ 10mm冷拉焊丝。
1.9.2供应状态
棒材以锻态或轧态，可经车光或磨光后供应；热轧板和冷轧薄板经固溶+酸洗+矫正+切边后供应; 中厚板经固溶+酸碱洗后供应；焊丝以冷拉、或半硬态、或经固溶+酸洗后供应。饼材以锻态+车光或磨
光后供应。
2物理、弹性和化学性能
2. 1 熔化温度范围
1340°C~1390°Cmo
2. 2 相变点
2.3 热导率（表2-1）

θ/°C	100	200	300	400	500
λ/[W/(m • °C)]	11. 30	12. 56	14. 24	15. 49	16. 75
θ/°C	600	700	800	900	950
λ/[W/(m • °C)]	18.42	19. 68	21. 35	23. 02	23.86

2. 4 电阻率（表2-2）

θ/°C	20	850	900	950	1000
	1.37	1.42	1.39	1. 40	1. 39
θ/°C	1050	1100	1150	—	—
	1.38	1.38	1.39	—	一

2.5 热扩散率（表2-3）

θ/°C	25	100	200	300	400
Q/(10 sm2/s)	2. 3()	2. 49	2. 78	3. 08	3. 39
θ/°C	500	600	700	800	900
Q/(10 6m7s)	3. 69	3. 88	4. 16	3. 92	4. 16

2. 6 比热容
2. 7 线膨胀系数（表2-4）

θ/°C	20 〜100	20 〜200	20 〜300	20 〜400	20 〜500
	11. 25	11. 86	12. 68	12. 80	13. 37
θ/°C	20 〜600	20 〜700	20 〜800	20 〜900	20〜1000
	13. 68	14. 46	15. 19	15. 66	16. 29

2. 8 密度
p=8. 81g/cm
2.9 磁性能
合金无磁性。
2. 10弹性性能（表2-5）

θ/°C	20	100	200	300	400	500
Ed/GPa	208	205	202	198	191	189
θ/°C	600	700	800	900	1000	—
Ed/GPa	187	175	162	152	144	—

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2-6。

θ/°C	900	1000	1100
100h 的氧化速率/[g/(m2• h)]	0. 055	0. 236	0. 269

2. 11.2 耐腐蚀性能
合金经海洋性燃气腐蚀，900°C、27h 的腐蚀失重值见表2-7。

试验条件	试样尺寸/ mm	腐蚀失重值/ (mg/cm2)	宏观检查
900°C,27h	1. 51530	2.2	表面完好

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和表3-2)
表3-1

标准号	品种	热处理	θ/°C	拉伸性能			持久性能
标准号	品种	热处理	θ/°C	σb/MPa	δ5/%	ψ/%	组别	板厚/ mm	a/MPa	r/h	δ5/%
GJB 1952A ①	冷轧薄板	交货状态	20	≥735	≥40.0	—	—	一	—	—	一
		交货状态 + 1200°C/AC	950	≥175	≥40.0	—	I	≥1.2	54	≥23	实测
							I	≤1.2	54	≥20	实测
							II	≥1.5	39	≥00	实测
								<I.5 〜1.0		≥80
								≤1.0		≥70
GJB 3317A GB/T 14995 GB/T 14996	热轧板冷轧板	交货状态	20	≥735	≥40.0	实测	—	—	一	一	—
GJB 3317A GB/T 14995 GB/T 14996	热轧板冷轧板	交货状态 + 1200°C/AC	950	≥175	≥40. 0	实测	——	—	―	—	——
QJ/D 01. 73092	中厚板	交货状态 + 1200°C/AC	20	≥735	≥40	实测	—	—	—	一	—
QJ/D 01. 73092	中厚板	交货状态 + 1200°C/AC	950	≥177	≥40	≥40	—	15 〜65	100	实测S)	—
持久性能的初次检验按组别I进行，如不合格时允许按组别II重新检验。当r^20h后，允许停止试验。

表3・2

标准号	品种/mm	热处理	θ/°C	拉伸性能				持久性能
标准号	品种/mm	热处理	θ/°C	σb/MPa	σp0.2	δ5/%	ψ/%	组别	σ/MPa	τ/h	δ5/5/%
辽新7-0062	非转动件用热轧和锻制棒	(1180〜 1200)C/AC	950	≥177	——	≥40	≥40	—	—	——	—
辽新 7-0087®	非转动件用热轧棒 (D≤100)	(1140〜 1200) °C/AC	20	≥735	—	≥40	实测	一	一	一	—
			950	≥177	——	≥40	≥40	I	54	≥23	—
			950	≥177	——	≥40	≥40	II	39	≥100	一
辽新7-0090①	热轧和锻制棒 (d≤200)	(1140〜 1180)°C/AC	20	2735	≥320	≥40	实测	—	—	——	—
		交货状态 + 1200°C/AC	950	2177	≥100	≥40	实测	I	54	≥23	≥18
		交货状态 + 1200°C/AC	950	2177	≥100	≥40	实测	II	39	≥100	实测
QJ/T 01. 73131	饼材、棒材	(1180〜 1200)°C/AC	950	2177	—	≥40	≥40	——	——	——	—
①持久性能的初次检验按组别I进行，如不合格时允许按组别II重新检验。