GH1138材料介紹

基本概述

GH1138是中國自主研發(fā)的Fe - Ni - Cr基固溶強化型高溫合金，專為不好的高溫氧化和腐蝕環(huán)境設計，是國產(chǎn)高溫合金體系中的重要成員，廣泛應用于航空發(fā)動機燃燒室、加力燃燒室及燃氣輪機熱端部件。

化學成分

其化學成分（重量百分比）及功能特性如下：

元素含量功能特性

Ni35.0 - 40.0%基體穩(wěn)定性，固溶強化核心

Cr20.0 - 23.0%基體結構支撐

W4.5 - 5.5%固溶強化，提升高溫強度

Mo2.5 - 3.5%抗蠕變能力，抑制σ相析出

Al0.3 - 0.7%形成Al?O?氧化膜

Ti0.4 - 0.8%晶界強化，抑制碳化物聚集

C≤0.08%控制晶界碳化物

Mn≤0.5%熔煉流動性控制

Si≤0.6%熔煉流動性控制

B≤0.008%晶界凈化

P≤0.015%雜質(zhì)控制

注：成分設計遵循GB/T14992標準，Cr/Mo/W比例優(yōu)化以平衡高溫強度與加工性能。

物理性能

基礎物性

密度：8.3g/cm3（20℃）

熔點范圍：1360 - 1410℃

熱導率：13.8W/（m·K）（200℃），22.4W/（m·K）（800℃）

比熱容：480J/（kg·K）（20℃）

彈性模量：195GPa（室溫），165GPa（800℃）

高溫力學性能

持久強度（950℃/100MPa）：≥200小時

1000℃氧化增重速率：≤0.（此處原數(shù)據(jù)缺失）/m2·h（ASTM G54標準）

熱疲勞壽命（800℃?25℃循環(huán)）：≥5000次

核心優(yōu)勢

不好的環(huán)境耐受性

抗氧化性：Cr與Al協(xié)同形成致密Cr?O? - Al?O?復合氧化膜，1100℃下氧化速率僅為1.2×10?3mg/cm2·h，優(yōu)于同類合金GH3039（1.8×10?3mg/cm2·h）。

抗硫化腐蝕：在含硫燃氣中（H?S濃度0.3%），1000℃腐蝕深度≤0.1mm/年，適用于劣質(zhì)燃料環(huán)境。

高溫強度體系

固溶強化（W、Mo）與晶界強化（Ti、B）協(xié)同作用，950℃下抗拉強度達340MPa，比GH3044提高15%。

持久塑性優(yōu)異：1000℃/50MPa條件下延伸率≥25%，避免脆性斷裂。

加工與制造性能

熱加工窗口寬：熱軋溫度范圍1100 - 1200℃，變形抗力較GH3128降低20%。

焊接性能優(yōu)異：TIG焊焊縫強度系數(shù)≥0.85，焊后無需熱處理即可滿足80%母材強度。

冷成型能力：固溶態(tài)板材冷彎半徑可達2倍板厚（同類合金需3倍以上）。