GH1015固溶强化型铁基合金

高温合金牌号（GB/T14992-1994）高温合金：凡在应力及高温（一般指600~650摄氏度以上）同时作用下，具有长时间抗蠕变能力与高的持久强度和高的抗蚀性的金属材料，称为耐热合金或高温合金。

常用的有铁基合金、镍基合金、钴基合金，还有铬基合金、钼基合金及其他合金等。

高温合金是制造燃汽轮机、喷气式发动机等高温下工作零部件的重要材料。

表8-28高温合金的牌号及化学成分注：1.GH1035合金中的Ti和Nb为任选其一，不是同时加入的。

2.GH3039合金中允许有铈(Ce)存在。

3.表中B、Zr、Ce的含量为计算加入量，可不分析测定(除非产品标准或协议、合同中另有规定)。

表8-30高温合金的特性和应用注：各成分含量皆指质量分数。

表5-6-7中国与国外变形高温合金牌号近似对照N o.中国日本JIS美国德国①法国NF俄罗斯TOCT英国②DS/DTD GB/T旧牌号商业牌号AMS/SAEDINW-Nr.（L-Nr.）1 GH1015GH15- - - - - -ЭП868-2 GH1035GH35- - - - - -ЭП703-4 GH1040GH4- - - - - -ЭП395-5 GH1131GH131- - - - - -ЭП126-6 GH1140GH140- - - - - -ЭП602-7 GH2018GH18- - - - - - - N2638 GH2036GH36- - - - - -ЭП481-9 GH2038GH38A- - - - - -ЭП696A-10 GH2130GH130- - - - - -ЭП617-11 GH2132- GH132 A286AMSS525,X5NiCrTi26-151.4980（1.4944）Z6NCT25ATVSMoЭП786DTD5026SAEHEV712 GH2135GH135- - - - - -ЭП437-13 GH2136GH136- V57 - X5NirTi26-15 1.4980Z3NCT25;ATVS2- -14 GH2302GH302- - - -ЭП617-15 GH3030GH3- - - - -ATGR;NC20TЭП435HR5;DTD703B;N203,N40316 GH3039GH39- - - - - -ЭП602-17 GH3044GH44- - - - - -ЭП868-18 GH3128GH128- - - - - - - -19 GH4033GH33- - - - - -ЭП437ЪN80A20 GH4037GH37- -AMS5829;SAEHEV6;- -ATGS4;NC20KTAЭП6172HRC,2HR202DTD747B;N501,N50321 GH4043GH43- - - - - -ЭП598- -22 GH4049GH49- - - -（2.4636）NCK15ATDЭП929HR4;N11523 GH4133GH33A- - - - - -ЭП437ЪN80A24 GH4169GH169- Inconel7186,5662SAEXEV-1NiCr19NbMo 2.4668ATGC1;NC19FeNb- Inconel18*25 - GH19SUH661N155AMS5531,5585;SAEHEV1X12CrCoNi21-201.4971（1.4974）ATGXZ12CNKDW20- -26 - GH2NCF800B;NCF2BIncoloy800AMS5766,5871;X10NiCrAlTi32-201.487625NC35-20;NicralC-Incoloy800*27 - GH32- HestelloyXAMS55365754;SG-NiCr21Fe18Mo2.4613 ATGE -HR6HR20428 - GH25- L605AMS5537,5759;CoCr20W15Ni 2.4964ATGH;KC20WN- HR2529 - GH80A- -NiMonic80ANiCr20TiAl2.4952（2.4631）ATGS3NC20TA-2HR12HR201;2HR401;3HR601;DTD736B30 - GH141- Rene41AMS5545;5712NiCr19CoMo 2.4973ATGW2NC20KDTA- -31 - GH143- - - - 2.4634NCKD20ATr-HR3;DTD5007A; N10532 - GH145NCF750BInconelX-750AMS5542,5567NiCr15Fe7TiAL2.4669ATGF;NC15FeTNbAЭП974InconelX-750*33 - GH146- Udimet500AMS57515753NICr18Co 2.4983ATGW2;NC20KDTA-Udimet500*NPK2534 - GH163- - -NiCo20Cr20MoTi2.4650ATGWO;NCK20D-HR10,HR206;N26335 - GH167-HastelloyR-135AMS5872A- - - -36 - GH182-Hatell-oyC4- NiMo16Cr16Ti 2.4610 - -37 - GH333- RA333AMS5716;5717- -ATG33;Z6NCKDW45- -38 - GH600Imonel600AMS5665NiCr15Fe（NiCr15Fe8）2.4816NC15Fe;NiCralZ- -39 - GH710- - -ATGW4;Z6NCK18TDA-Udimet710*-40 - GH738- WaspaloyAMS5704;5544NiCr1gCo14Mo4Ti2.4654ATGW1;NC20K14- NPK5041 - GH901- Udimet901AMS5660;5561NiFeCr12Mo2.4975（2.4662）Z8NCDЭП725HR53,HR404;①W-Wr.是德国DIN17007系统的数字材料号（Wdrkstoff-Nummer）；L-Nr.是德国航空标准数字牌号（Luftfahrtstoff-Nr）的缩写，在表中加括号，以示区别。

表1-13? 钢产品号的表示方法产品名称牌号举例表示方法说明1．碳素结构钢Q195F Q215AFQ235Bb Q255AQ275—F—沸腾钢Q 235B b—b—半镇静钢———脱氧方法———Z—镇静钢（可省略）—TZ—特殊镇钢（可省略）———质量等级：A、B、C、D —————屈服点（强度）值（MPa）———————钢材屈服强度“屈”字的拼音首位字母2．优质碳素结构钢普通含锰量较高含锰量锅炉用钢08F,45,20A40Mn,70Mn 20g3．低合金高强度结构钢Q295 Q345A Q390B Q420c Q460E4．碳素工具钢普通含锰量较高含锰量T7,T12A T8Mn5．易切削结构钢普通含锰量较高含锰量Y12，Y30 Y40Mn、Y45Ca6．电工用热轧硅钢薄钢板DR510---50 DRl750G--357．电磁纯铁热轧厚板DT3 DT4A8．合金结构钢25Cr2MoVA30CrMnSi9．弹簧钢50CrVA 55Si2Mn 10．滚动轴承钢GCr9 GCrl5SiMn 11．合金工具钢4CrW2Si CrWMn12．高速工具钢W18Ca4VW12Cr4V5C0513．不锈钢和耐热钢1Crl3 00Crl8Nil0N 0Cr25Ni2014．专门用途钢 铆螺钢 焊接用碳素结构钢 焊接用合金结构钢 焊接用不锈耐热钢 造船用钢 桥梁用钢 锅炉用钢 压力容器用钢 低温压力容器用钢 焊接气瓶用钢 保证淬透性结构钢 汽车大梁用钢 MLl0，ML40MnH08，H08MnA H08Mn2Si?? H00Crl9Ni9 3C ，15MnTiC 16q ，15Mnvq 20g ，15CrMoG 20R ，15MnVNR 16MnDR HP245，HF265 40CrH ，20MnTiBH 09MnREL 15．高温合金 GHl040 GHll40 GH2302 GH3044 GH1、140 牌号的顺序号2、固溶强化型铁基合金3、时效硬化型铁基合金 合金分类号 固溶强化型镍基合金4、时效硬化型镍基合金5、代表高温合金6、钴基合金16．耐蚀合金 NSlll NS322NS333 NS411 NS 3 1 2 不同合金牌号的顺序号 —1—NiCr 系 —2—NiCo 系 不同合金序列号——3—NiCrMo 序 —4—NiCrMoCu 序 —1—固溶强化型铁镍基合金 —2—时效硬化型铁镍基合金合金分类号 —3—固溶强化型镍基合金—4—时效硬化型镍基合金 代表耐蚀合金注：1.平均合金含量∠1.5%者，在牌号中只标出元素符号，不注其含量。

上海钢研-张工：158–O185-9914GH2035A是Fe-Ni-Cr基沉积硬化型变形高温合金，运用温度在750℃以下，该合金是在GH2035合金的基础上调整了碳、硼、铝和钛的含量，并改变了热处理制度而发展成的。

该合金除了具有原合金的长处外，还具有更高的强度、更好的组织稳定性和良好的热加工性能。

主要产品有热轧棒材、锻制棒材、锻件和环件等。

GH2035A高温合金已用于制造多种航空发动机的涡轮内外环和支承环等十多种零部件，现已投入批量生产。

GH2035A高温合金长时间时效后分出σ相，但长大速度很慢，肯长大至必定长度后不再增加。

700℃*10000h和750℃*4000h时效后，分出的σ相尺度都在20μm以下，对合金的性能影响较小。

GH2035A相近牌号：高温新名称高温旧名称耐蚀新名称耐蚀旧名称国标牌号四、GH2035A化学成分：五、GH2035A材质规格：热扎棒10~100mm,锻制棒：100mm~350mm,冷扎薄板0.05mm-4.0mm,热扎板:4mm~14mm,带2mm-10mm,各尺寸规格锻件环件，库存个别牌号不定尺。

六、GH2035A物理性能：七、GH2035A力学性能:七、GH2035A加工处理和焊接性能:GH2035A合金热加工性能优良，加热温度范围宽，一次允许变形量大。

热处理制度固溶处理1080℃保温2小时，快冷时效处理680℃保温16小时，空冷。

密度：8.17高温合金分为三类材料：760℃高温材料、1200℃高温材料和1500℃高温材料，抗拉强度800MPa。

或者说是指在760--1500℃以上及一定应力条件下长期工作的高温金属材料，具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，已成为军民用燃气涡轮发动机热端部件不可替代的关键材料。

按照现有的理论，760℃高温材料按基体元素主要可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金。

按制备工艺可分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末冶金高温合金。

高温合金焊接性的影响高温合金的化学成分，随着使用温度的升高，变的愈来愈复杂，因而焊接时越来越困难。

影响焊接性能的四大因素是材料因素、设计因素、工艺因素和服役环境。

高温合金的焊接性是指在某一焊接工艺条件下，对合金产生裂纹的敏感性、焊后接头组织的均匀性、焊接接头力学性能和采取工艺措施的可行性的综合评价。

高温合金的焊接性主要受下面几个因素影响：（1）高温合金的焊接裂纹敏感性。

在高温合金焊接过程中，出现的焊接裂纹通常有热裂纹和再热裂纹，其中热裂纹分为结晶裂纹和液化裂纹，再热裂纹主要是指应变时效裂纹。

液化裂纹和结晶裂纹形成机理相同，都是由于晶间存在脆弱低熔相或共晶，在焊接产生的高温条件下承受不了力的作用而开裂。

两者的区别在于结晶裂纹是液态焊缝金属在凝固过程中形成，而液化裂纹则是由于固态的母材在热循环的峰值温度作用下使晶间层重新熔化后形成的。

应变时效裂纹一般在沉淀强化高温合金的焊接后进行时效处理时或者焊后在高温使用时产生。

由于沉淀强化高温合金晶体内部由于g′的大量析出得以强化，而晶界强度在高温环境时一般低于晶内强度，加上杂质元素偏聚的不利影响，晶界进一步弱化，从而在晶界发生塑性变形，增加了应变时效裂纹产生倾向，当晶界的实际变形量超过其塑性变形能力就会产生应变时效裂纹。

（2）焊接接头组织的不均匀性。

高温合金焊接接头组织呈现明显的不均匀性，并且由于化学成分和焊接工艺的不用而明显不同。

固溶强化高温合金的组织比较简单，这类合金焊接后，焊缝金属由变形组织转变为铸造组织。

由于焊接熔池降温速度快，焊缝金属会因晶内偏析形成层状组织，偏析严重会在枝晶间形成共晶组织。

焊接接头热影响区产生沿晶界的局部熔化和晶粒长大，如固溶强化高温合金GH1015、GH1016和GH1140就具有比较好的焊接性，焊缝组织细小。

相比而言，沉淀强化高温合金和铸造高温合金的组织就比较复杂，焊缝和热影响区的组织成分都比较复杂。

焊缝金属在焊接过程中经历了熔化凝固的过程，原来的g′相、碳化物相等均溶入基体中，形成单一的g固溶体。

中国高温合金牌号：GH1015 GH1016 GH1035 GH1040 GH1131 GH1139 GH1140 GH2035A GH2036 GH2038 GH2130 GH2132 GH15 GH16 GH35 GH40 GH131 GH139 GH140 GH35A GH36 GH38A GH130 GH132 GH2135 GH2150 GH2302 GH2696 GH2706 GH2747 GH2761 GH2901 GH2903 GH2907 GH2909 GH2984 GH3007 GH3030 GH3039 GH3044 GH3128 GH3170 GH3536 GH3600 GH135 GH150 GH302 GH696 GH706 GH747哈氏合金圆钢，规格全，价格低，厂家直销 GH761 GH901 GH903 GH907 GH909 GH984 GH5K GH30 GH44 GH128 GH170 GH536 GH600 GH3625 GH3652 GH4033 GH4037 GH4049 GH4080A GH4090 GH4093 GH4098 GH4099 GH4105 GH4133 GH4133B GH4141 GH4145 GH4163 GH4169 GH4199 GH4202 GH4220 GH625 GH652 GH33 GH37 GH49 GH80A GH90 GH93 GH98 GH99 GH105 GH33A GH4133B GH141 GH145 GH163 GH169 GH199 GH202 GH220 GH4413 GH4500 GH4586 GH4648 GH4698 GH4708 GH4710 GH4738 GH4742 GH5188 GH5605 GH5941 GH6159 GH6783 GH413 GH500 GH586 GH648 GH698 GH708 GH710 GH738 GH684 GH742 GH188 GH605 GH941 GH159 GH783 K211 K213 K214 K401 K402 K403 K405 K406 K406C K407 K408 K409 K412 K417 K417G K417L K418 K418B K419 K419H K11 K13 K14 K1 K2 K3 K5 K6 K6C K7 K8 K9 K12 K17 K17G K17L K18 K18B K19 K19H K423 K423A K424 K430 K438 K438G K441 K461 K477 K480 K491 K4002 K4130 K4163 K4169 K4202 K4242 K4536 K4537 K4648 K4708 K23 K23A K26 K430 K38 K38G K41 K461 K77 K80 K91 K002 K130 K163 K4169 K202 K242 K536 K537 K648 K708 K605 K610 K612 K640 K640M K6188 K825 K605 K10 K612 K40 K40M K188 K25DZ404 DZ405 DZ417G DZ422 DZ422B DZ438G DZ4002 DZ4125 DZ4125L DZ640M DZ4 DZ5 DZ17G DZ22 DZ22B DZ38G DZ002 DZ125 DZ125L DZ40M DD402 DD403 DD404 DD406 DD408 DD3 DD4 DD6 DD8 HGH1035 HGH1040 HGH1068 HGH1131 HGH1139 HGH1140 HGH2036 HGH2038 HGH2042 HGH35 HGH40 HGH68 HGH131 HGH139 HGH140 HGH36 HGH38 HGH42 HGH2132 HGH2135 HGH2150 HGH3030 HGH3039 HGH3041 HGH3044 HGH3113 HGH3128 HGH3367 HGH3533 HGH3536 HGH3600 HGH4033 HGH4145 HGH4169 HGH4356 HGH4642 HGH4648 HGH132 HGH135 HGH150 HGH30 HGH39 HGH41 HGH44 HGH113 HGH128 HGH367 HGH533 HGH536 HGH600 HGH33 HGH145 HGH169 HGH356 HGH642 HGH648 FGH4095 FGH4096 FGH4097 FGH95 FGH96 FGH97 MGH2756 MGH2757 MGH4754 MGH4755 MGH4758 MGH2756 MGH2757 MGH754 MGH5K JG1101 JG1102 JG1201 JG1202 JG1203 JG1204 JG1301 JG1302 JG4006 JG4006A JG4246 JG4246A TAC-2 TAC-2M TAC-3A TAC-3B TAC-3C TAC-3D TAC-1 TAC-1B IC6 IC6A MX246 MX246A)。

GH1015固溶强化型铁基合金GH1015概述：GH1015是FE-NI-CR基固知溶强化型变形高温合金，使用温度在950度以下，合金以加入铬、钨和钼等元素进行固溶强化。

合金具有较高的塑性和中等的持久和蠕就强度，良好的抗冷热疲劳性能，以及良好的加工和焊接性能及组织稳定性。

合金新牌号：GH1015旧牌号：GH15.化学成分：力学性能：热处理制度:1140-1170℃，空冷室温力学性能:屈服强度ó0.2/MPa；--抗拉强度ób/MPa≥680;伸张率δ5(%)≥35；应用和特性：GH1015合金已用于制造航空发动机燃烧室和加力简体等板材结构钢和其他高温部件。

合金在知700度~900度长期工作时有一定的时效硬化现象，使室温塑性下降道，合金在700度以上长期工作时有沿晶界氧化的倾向，可采用珐琅涂层进行有效保护。

在1000度以上的高温抗氧化性能比同类用途的镍基合金稍差。

断面收缩率ψ(%)≥40；GH1015无缝管或焊管类型：1低中压锅炉无缝管2高压锅炉无缝管3输送流体无缝管4冷拔或冷扎精密无缝管5石油钻探钢管6液压支架专无缝管7船舶用管8石油裂化管9各种合金管GH1015焊管或无缝管生产执行标准：1.美国AS91002.美国 ASTM B564/ASME SB-575-20073.美国 ASTM 575-06/ASME SB-4244.德国 EN10204 3.1 DIN171755.中国国家标准GB/T8162|GB/T6479|GB/T9948|GB53106.美国锅炉及压力容器规范 ASME SA210|ASME SA213GH1015管子小知识：1.一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材。

2.无焊接缝，可承受较大的压力。

产品可以是很粗糙的铸态或冷拨件。

3.精密钢管是近几年出现的产品，主要是内孔、外壁尺寸有严格的公差及粗糙度4.无缝化钢管的生产工艺：钢管的无缝化主要是通过张力减径来完成的，张力减径过程是空心母材不带芯棒的连续轧制过程。

Stellite7化学成分适用于：蒸汽涡轮机叶片、挤压模。

物理性能：硬度(HRC常温):33司太立合金对摩擦、气蚀、砂浆磨蚀和热磨损具有优良的抵抗能力。

该合金还有很好的腐蚀性能。

即使在480℃热红温度仍具有相当好的硬度、强度和耐磨性。

司太立合金系列：Stellite3、Stellite4、Stellite6、Stellite12、Stellite19、Stellite21、Stellite23、Stellite25、Co400等等。

上海同铸生产能力：可浇注的材质：各种牌号合金钢、耐热钢、GH系列、Inconel系列、Hastelloy系列、Stellite系列等。

铸件表面粗糙度：通常可达到3.2-6.3microns。

重量范围：几克到400公斤服务的行业：航空航天、制药工业、汽车零件、电子行业、食品加工、船用五金、石油化工配件及各种通用机械。

上海同铸以高品质的精密铸件服务于众多的领域和行业。

应用范围领域：适宜做质量轻、体积小的航空、航天用电器元件，如微电子转子、电磁铁级头、继电器、换能器等。

标准热处理制度为：A 冷轧薄板，（1060~1120）℃/AC+850℃×5h/AC，其中固溶保温时间根据板材厚度而定；B 热轧板，（1090~1150）℃/AC+850℃×5h/AC，其中固溶保温时间根据板材厚度而定；C 棒材、锻件，（1060~1150）℃×5h/AC﹢（800~865）℃×5h/AC；D 无缝管，1100℃×（5~10）min/快冷+850℃×5h/AC。

高温合金热处理方式和特点:|—高温合金固溶强化—|—高温合金退火处理—||—高温合金时效强化—|—高温合金氧化物弥散强化—||—高温合金晶界强化—|—高温合金沉淀强化—|①固溶强化是金属强化的一种重要形式,通过形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象。

在溶质含量适当时,可显著提高材料的强度和硬度,而塑性和韧性没有明显降低,这是其*大的特点。

第53卷第6期表面技术2024年3月SURFACE TECHNOLOGY·11·激光熔覆铁基合金涂层的研究进展李垭焓1，谭诚香1，李梦瑶1，田煜博1，王然1，张亚龙1，王茜1*，张峻巍1，张亮2，叶风3（1.辽宁科技大学 材料与冶金学院，辽宁 鞍山 114051；2.抚顺隆烨化工有限公司， 辽宁 抚顺 113217；3.沈阳防锈包装材料有限责任公司，沈阳 110033）摘要：激光熔覆技术作为一种先进的材料表面改性技术，具有加工效率高、涂层稀释率低且与基体结合强度高、自动化程度高、环境友好等优点。

在各类熔覆材料中，铁基合金在成分上与钢铁材料最为接近，且其成本相对较低，近年来在设备零部件表面强化和再制造领域得到广泛应用。

结合国内外最新相关研究成果，从材料体系、工艺参数、外场辅助技术等方面对激光熔覆铁基合金涂层的研究进展进行了综述。

总结了熔覆材料的选材依据以及铁基自熔性合金粉末、不锈钢粉末、铁基非晶合金粉末、铁基复合粉末等各类材料的特点和应用。

系统讨论了激光功率、扫描速度、光斑直径、送粉速率等工艺参数对铁基涂层成形质量和微观组织及性能的影响机制，并介绍了工艺参数优化在高质量熔覆层制备中的应用。

同时，论述了超声振动、电磁场、温度场等外场辅助技术在激光熔覆铁基合金涂层中的应用，阐明了外加能场对激光熔覆过程中熔池及凝固组织的作用机理。

最后对激光熔覆铁基合金涂层未来的发展方向进行了展望。

关键词：激光熔覆；铁基涂层；研究进展；材料体系；工艺参数；外场辅助中图分类号：V261.8 文献标志码：A 文章编号：1001-3660(2024)06-0011-17DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2024.06.002Research Progress of Laser-cladding Fe-based Alloy CoatingLI Yahan1, TAN Chengxiang1, LI Mengyao1, TIAN Yubo1, WANG Ran1, ZHANG Yalong1,WANG Qian1*, ZHANG Junwei1, ZHANG Liang2, YE Feng3(1. School of Materials and Metallurgy, University of Science and Technology Liaoning, LiaoningAnshan 114051, China; 2. Fushun Longye Chemical Co., Ltd., Liaoning Fushun 113217, China;3. Shenyang Packaging Materials Co., Ltd., Shenyang 110033, China)ABSTRACT: As an advanced material surface modification technology, laser cladding uses laser beam with high energy density as the heat resource. By melting and solidifying the cladding material and substrate surface rapidly and simultaneously, the cladding layer with specific properties can be prepared on the substrate. Compared with other technologies, laser cladding has the advantages of high processing efficiency, low dilution rate, high bonding strength with substrate, high degree of收稿日期：2023-03-12；修订日期：2023-08-13Received：2023-03-12；Revised：2023-08-13基金项目：国家自然科学基金项目（51874091, 52101087）；教育部产学合作协同育人项目（220607018162819）；辽宁科技大学大学生创新创业训练计划项目（S202310146035）Fund：National Natural Science Foundation of China (51874091, 52101087); University-Industry Collaborative Education Program of Ministry of Education (220607018162819); Innovation and Entrepreneurship Training Program for College Students in University of Science and Technologly Liaoning (S202310146035)引文格式：李垭焓, 谭诚香, 李梦瑶, 等. 激光熔覆铁基合金涂层的研究进展[J]. 表面技术, 2024, 53(6): 11-27.LI Yahan, TAN Chengxiang, LI Mengyao, et al. Research Progress of Laser-cladding Fe-based Alloy Coating[J]. Surface Technology, 2024, 53(6): 11-27.*通信作者（Corresponding author）·12·表面技术 2024年3月automation and environmental friendliness, thus it has been successfully applied in machining, transportation, petrochemical and other fields. Among all kinds of cladding materials, Fe-based alloys are most similar to steel materials in composition, and their cost is relatively low compared with that of Ni-based and Co-based alloys. In recent years, Fe-based alloys have been widely used in the fields of surface strengthening and remanufacturing of equipment parts. Based on the latest studies in China and abroad, the research progress of laser cladding Fe-based alloy coatings is reviewed from the aspects of material system, process parameter, and application of external field auxiliary technology. Cladding materials play a crucial role in the properties of the coatings. The compatibility, wettability, chemical composition, and physical property differences between the cladding materials and substrate materials should be fully considered on the basis of working condition and performance requirement for selection of cladding materials. The characteristics and applications of various materials including Fe-based self-fluxing alloy powder, stainless steel powder, amorphous alloy powder, and Fe-based composite powder are summarized. The process parameters during the laser cladding process also play a significant role in the deposition rate, forming quality, phase composition, microstructure, and comprehensive properties of the coatings. The effect mechanisms of process parameters such as laser power, scanning speed, laser spot diameter, and powder feeding rate on the forming quality, microstructure, and properties of Fe-based coatings are systematically discussed. It is worth noting that actual laser cladding process is the interaction between multiple parameters, which can lead to a complex nonlinear relationship between the process parameters and quality of the cladding layers. Thus, the application of process parameter optimization in the preparation of high quality coatings is also introduced.Moreover, reasonable cladding material design and optimization of laser cladding process parameters can reduce the number of defects in the coating to a certain extent, but it is still difficult to completely eliminate the cracks in Fe-based coatings with high hardness. Meanwhile, the solidification characteristics of laser cladding through rapid heating and cooling can result in insufficient diffusion of elements in the molten pool, resulting in poor microstructure uniformity of the cladding layer, which ultimately affects its performance. Therefore, the applications of external field auxiliary technologies including ultrasonic vibration field, electromagnetic field, and temperature field in the laser cladding of Fe-based alloy coating are discussed in detail. The mechanism of external energy field on the melting pool and solidification structure during the laser cladding process is illustrated. Finally, the future development direction of laser cladding Fe-based alloy coating is prospected.KEY WORDS: laser cladding; Fe-based coating; research progress; material system; process parameter; external field auxiliary激光熔覆是一种先进的表面改性和修复技术，它利用高能量密度的激光束作为热源，通过将熔覆材料和基体材料快速熔化并凝固，在基体表面形成具有耐磨损、耐腐蚀等性能的强化层[1-2]。

高温合金牌号命名规则【实用版】目录1.高温合金的定义与分类2.高温合金牌号的命名规则3.常见高温合金牌号及对应材料4.高温合金的应用领域正文一、高温合金的定义与分类高温合金是指在高温环境下具有良好的抗氧化性、热疲劳性、蠕变性和耐磨性等综合性能的合金。

根据合金基体元素的种类，高温合金可分为铁和铁镍基、镍基和钴基三类。

同时，高温合金可分为固溶强化型合金和时效强化型合金，以及根据材料成形方式不同，可分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末高温合金。

二、高温合金牌号的命名规则高温合金牌号通常按照合金基体元素的种类、强化类型和材料成形方式进行命名。

牌号中的字母和数字代表了合金的特定性能和成分。

例如，GH 代表高温合金，1015 表示基体元素为铁，35 表示含铬量，40 表示含镍量。

三、常见高温合金牌号及对应材料1.固溶强化型铁基合金：GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140 等。

2.时效硬化性铁基合金：GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132、GH2135、GH2136、GH2302、GH2696 等。

3.固溶强化型镍基合金：IN718、N07718 等。

4.时效强化型镍基合金：IN625、N06625 等。

5.钴基高温合金：CoCrAlY 等。

四、高温合金的应用领域高温合金广泛应用于航空航天、核能、兵器、石油化工、冶金、航空、航天、汽车等高温环境中。

例如，航空发动机的涡轮叶片、涡轮盘、机匣等部件均需要使用高温合金材料。

综上所述，高温合金牌号是根据合金的基体元素、强化类型和材料成形方式进行命名的。

常见的高温合金牌号包括铁基合金、镍基合金和钴基合金等。

变形高温合金的特性、分类及用途高温合金是根据航空喷气发动机的需要而发展起来的一种金属材料，它可在600～1100℃的高温氧化和燃气腐蚀条件下，承受复杂应力，并长期可靠地工作。

主要用于航空发动机的热端部件，也是航天火箭发动机、工业燃气轮机、能源和化工等工业的重要材料。

在先进的航空发动机中，高温合金的用量占金属材料总用量的40%～60%。

在先进工业国家，如美国，航空航天用高温合金占其总用量的85%左右。

高温合金是一种兼有热稳定性和热强性的合金。

热稳定性是指金属材料在高温下抗氧化或抗气体腐蚀的能力；而热强性是指金属材料在高温下抵抗塑性变形和断裂的能力。

金属的热稳定性常用称重法来评定，在高温下金属单位时间、单位面积上的失重或增重越大，表示抗氧化性越差，即热稳定性越差。

热强性的评定指标包括蠕变极限、持久强度、高温瞬时强度、高温疲劳强度等。

蠕变极限表征在高温、长期载荷作用下，材料抵抗塑性变形的能力；持久强度表征在高温、长期载荷作用下，材料抵抗断裂的能力；高温瞬时强度（σb和σ0.2）表征高温下材料在瞬时过载时抵抗塑性变形和断裂的能力；高温疲劳强度是指在规定循环次数下（一般为107次）不引起断裂的应力。

高温合金分为变形高温合金和铸造高温合金。

变形合金按基体元素的不同，可分为铁基变形高温合金、镍基变形高温合金和钴基变形高温合金，按合金的高温性能、成形特点及用途的不同，变形高温合金又可分为热稳定变形高温合金和热强变形高温合金。

热稳定变形高温合金的特点是热稳定性很高，通常在固溶状态下使用，强度虽不高，但塑性很好，可顺利地进行深冲压，主要用于受力不大而工作温度很高的零件，例如燃烧室火焰筒及加力燃烧室等。

热强变形高温合金的特点是热强度较高，通常在淬火、时效状态下使用，主要用于高温下承受大载荷及复杂应力的零件，例如涡轮叶片、涡轮盘等。

我国的新标准规定，变形高温合金的牌号以汉语拼音字母“GH”后接四位阿拉伯数字来表示。

“GH”后第一位数字表示分类号，其中1表示固溶强化型铁基合金；2表示时效强化型铁基合金；3表示固溶强化型镍基合金；4表示时效强化型镍基合金。

同铸--林工--①③⑥-0①⑦④-⑨⑨①⑤GH35361.合金介绍GH3536是Ni-Cr-Fe基固溶强化型变形高温合金，在铸造使用时对应牌号为K4536.合金在900℃以下具有中等的持久和蠕变强度；具有良好的抗氧化和耐腐蚀性能、良好的冷热加工成形性和焊接性能。

适于制造在900℃以下长期使用的航空发动机燃烧室等部件，以及工作温度可达1080℃短时使用的高温部件。

主要产品有板材、带材、管材、棒材、锻件、环形件和精密铸件。

2.应用概况及特性:合金在国外航空发动机和民用工业中获得了极为广泛的应用，我国已用于制造航空发动机燃烧室部件、蜂窝结构、扩散器、尾喷口和其他热端部件。

合金成品淬火工艺中的冷却速度是影响合金工艺的重要因素之一，快速冷却可以控制析出晶界脆性碳化物膜.当合金固溶温度高于1175℃时，也易在晶界形成碳化物膜.合金在长期时效后呈现一定程度的时效硬化现象，使塑性下降，高温强度也有所降低.3.材料牌号GH3536(GH536),K4536(K536).4.相近牌号:UNS NO6002、Hastelloy X(美），NC22FeD(法），NiCr22FeMo(德），Nimonic PE13(英）。

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GJB/1952A--航空用高温合金冷轧板规范GJB/2297A--航空用高温合金冷拔（轧）无缝管规范GJB/2612A--焊接用高温合金冷拉丝材规范GJB/3020A--航空用高温合金环坯规范GJB/3165A--航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范HB/5496--GH536合金圆饼、环坯和环形件HB/Z 140--航空用高温合金热处理工艺Q/GYB--05099--K4536铸造用母合金Q/GYB--05104--K4536合金精铸件Q/GYB--05115--GH3536合金冷轧带材6.熔炼与铸造工艺:1）GH3536合金采用非真空感应炉＋电渣重熔，或电弧炉十电渣重熔熔炼工艺。

《金属材料学》习题答案1.简述什么是材料科学研究材料组分、结构、性能相互关系和变化规律的科学，是一门基础应用学科。

2.什么是工程材料？工程材料分为哪些类别？凡与工程相关的材料均可称为工程材料。

按性能可分为结构材料和功能材料；按化学方法分为金属材料，陶瓷材料，高分子材料和复合材料。

3.什么是新材料？开发新材料的重要意义是什么？新材料：相对于传统的材料而言。

经过新工艺新技术制造的整合原有材料的功能的材料。

意义：对高科技和新技术的发展具有非常关键的作用；是发展高科技的物质基础；是国家在科技领域处于领先地位的标志之一。

4.钢的分类方法很多通常有哪些分类？按冶金方法分：平炉、转炉、电炉（镇静钢、半镇静钢，沸腾钢）。

按化学成分分：碳钢（普通碳钢，优质碳钢），合金钢（合金元素，合金含量）；按质量分：普通质量钢，优质质量钢，高级优质钢。

按金相分：退火态（P+F,珠光体钢，P+Fe3C）,正火态（珠光体钢，贝氏体钢，奥氏体钢）；冷却时有无相变（铁素体，马氏体，奥氏体，双相钢）；按用途分：工程结构钢，机器零件用钢，工程模具用钢，特殊用钢（不锈钢，耐热钢、磁钢）。

5.通常钢中的P, S控制钢的质量，按质量等级碳素钢，合金钢的钢材质量可分为哪些等级，P, S 含量是如何控制的？可分为五种情况：1）形成非金属夹杂物（如氧化物、氮化物和硫化物等），2）溶入固熔体，3）形成碳化物，4）自由存在，5）金属间化合物。

7.按化学成分如何区分低中高碳钢和低中高合金钢?碳钢：（含碳量）低碳钢＜0.25%,中碳钢0.3—0.6%,高碳钢N0.6%；合金钢：（合金元素）低合金钢＜5%,中合金钢5 — 10%,高合金钢＞10%8.利用晶界偏聚理论解释钢的第二类回火脆性以及硼钢的淬透性问题钢的溶质原子在晶界的浓度大大超过在基体中的平均浓度的现象，称为晶界偏聚。

淬火钢在淬火、回火过程中，Ni、Cr、Sb、Sn、P等都向原A晶界偏聚，产生晶界偏聚现象，Ni、Cr不仅自身偏聚，而且促进杂质元素的偏聚。

上海钢研-张工：158–O185-9914GH1015高温合金GH1015简介牌号：GH1015特性：良好的强度和塑性组合，良好的抗疲劳性和搞氧化性用途：航空、燃气轮机及其它工业用的一般承力部件规格：圆钢|方钢|板材|管材|毛料|光料|精料GH1015详解GH1015相近牌号：高温新名称高温旧名称耐蚀新名称耐蚀旧名称国标牌号GH1015 GH15 GR5●GH1015高温合金化学成份：GH1015高温合金力学性能：1、热处理制度：1140-1170℃空冷2、抗拉强度σb (MPa)：≥6803、条件屈服强度σ0.2 (MPa)：≥6304、伸长率δ5 (％)：≥355、断面收缩率ψ(％)：≥40GH1015高温合金用途：适用于合用温度为550-1000℃，用于制造航天、航空、燃气轮机及其他工业用的一般承力部件（涡轮叶片除外），用于950℃以下工作的涡轮发动机燃烧室和加力燃烧室等部件。

●GH1015高温合金特性及用途：良好的强度和塑性组合，并有高的热强性和良好的抗疲劳性和搞氧化性，适用于使用温度为350-1000度，用于制造航天、航空、燃气轮机及其它工业用的一般承力部件（除了涡轮叶片）高温镍合金GH1016 GH1016是用钨钼铌氮元素复合固溶强化的铁镍基合金，具有满意度抗氧化性、高的塑性、较高的热强行好热良好的热疲劳性能。

合金冷冲压形成的焊接工艺性能良好，适宜制造工作温度950℃以下的航空发动机燃烧室板材结构和其他高温合金部件。

可以制作板材、棒材、环形和锻件等。

高温合金分为三类材料：760℃高温材料、1200℃高温材料和1500℃高温材料，抗拉强度800MPa。

或者说是指在760--1500℃以上及一定应力条件下长期工作的高温金属材料，具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，已成为军民用燃气涡轮发动机热端部件不可替代的关键材料。

按照现有的理论，760℃高温材料按基体元素主要可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金。

国内外高温合金牌号对照技术目录沉淀硬化型不锈钢PH冠赫-不锈钢带技术参数冠赫金属-化学成份资料冠赫金属-机械性能资料特种不锈钢-详细参数镍基合金(INCONEL,MONEL)1J软磁合金2J永磁合金3J弹性合金4J膨胀合金(INVAR,KOVAR)5J双金属合金研究报告不锈钢带市场资讯常用物理领域单位换算联系电话：************传真号码：021-********移动电话：136617041351312245**********************冠赫美国德国①No.日本JISW-Nr.法国NF俄罗TOGB/T旧牌号商业牌号AMS/SAEDIN（L-Nr.）1GH1015GH15------ЭП2GH1035GH35------ЭП4GH1040GH40------ЭП5GH1131GH131------ЭП6GH1140GH140------ЭП7GH2018GH18-------8GH2036GH36------ЭП9GH2038GH38A------ЭП中国与国外高温合金牌号近似对照中国与国外高温合金牌号近似对照10GH2130GH130---AMSS525,---ЭП11GH2132-GH132A2865731;X5NiCrTi26-151.4980Z6NCT25ЭПSAEHEV7（ 1.4944）ATVSMo12GH2135GH135------ЭП13GH2136GH136-V57-X5NirTi26-151.4980Z3NCT25;-ATVS214GH2302GH302----ЭП15GH3030GH30-----ATGR;ЭПNC20T16GH3039GH39------ЭП17GH3044GH44------ЭП18GH3128GH128-------19GH4033GH33------ЭП4QQ:MSN:精密合金钢高性能不锈钢镍基合金钢高温合金钢不锈钢钢带冠赫合金应用领域压力开关膜片温控器行业sus631弹簧不锈钢丝kovar/4J29/可伐合金行业20GH4037GH37--AMS5829;SAEHEV6;ATGS4;--ЭПNC20KTA2122GH4043GH4049GH43GH49---------（ 2.4636）-ЭП598NCK15-ЭПATD23GH4133GH33A------ЭП424GH4169GH169-Inconel718AMS5596,5662NiCr19NbMo2.4668ATGC1;-SAEXEV- 1NC19FeNbAMS5531,X12CrCoNi21-1.4971ATGX25-GH19SUH661N1555585;SAEHEV120（ 1.4974）Z12CNKDW20-26-GH20NCF800B;Incoloy800AMS5766,X10NiCrAlTi321.487625NC35-20;-NCF2B5871;-20NicralC27-GH32-HestelloyXAMS5536SG-2.4613ATGE-5754;NiCr21Fe18Mo28-GH25-L605AMS5537,CoCr20W15Ni2.4964ATGH;-5759;KC20WN29-GH80A--NiMonic80ANiCr20TiAl2.4952（2.4631）ATGS3-NC20TA30-GH141-Rene41AMS5545;5712NiCr19CoMo2.4973ATGW2-NC 20KDTA31-GH143----2.4634NCKD20ATr-32-GH145NCF750BInconelX-AMS5542,NiCr15Fe2.4669ATGF;ЭП75055677TiALNC15FeTNbA33-GH146-Udimet500AMS5751NICr18Co2.4983ATGW2;-5753NC20KDTA34-GH163---NiCo20Cr2.4650ATGWO;-20MoTiNCK20D35-GH167-HastelloyRAMS5872A-----13536-GH182Hatell---NiMo16Cr16Ti2.4610--oyC437-GH333-RA333AMS5716;--ATG33;-5717Z6NCKDW4538-GH600Imonel600AMS5665NiCr15Fe2.4816NC15Fe;-（NiCr15Fe8）NiCralZ39-GH710---ATGW4;Z6NCK-Udi18TDA7140-GH738-WaspaloyAMS5704;NiCr1gCo2.4654ATGW1;-554414Mo4TiNC20K1441-GH901-Udimet901AMS5660;NiFeCr12Mo2.4975Z8NCDЭП5561（2.4662）42-GH984-Inconel625AMS5666;NiCr22Mo9Nb2.4856ATGE2-5599NC22FeDNb43---Disca10y-X4NICrTi25-151.4943ATVS2-44---Incoloy825-NiCr21Mo2.4858NC21FeDU-45---Incoloy700---ATGS8;-NK27CADT①W-Wr.是德国DIN17007系统的数字材料号（Wdrkstoff-Nummer）；L-Nr.是德国航空标准数字牌号（Luftfahrtstoff-Nr）的缩写，在表中加括号，以示区别。

特钢牌号一、蒙乃尔：Monel400、NO4400、Alloy400；NO5500、MonelK500二、英科乃尔：UNS N06600、Inconel600、Alloy600；UNS N06601、Inconel601、Alloy601；UNS N06625、Inconel625、Alloy625；Inconel690；Incondl718；InconelX-750三、Carpenter20合金：Alloy20cb-3、UNS NO8020四、英科：UNS S66286/Incoloy A-286、UNS NO8800、Incoloy800、Alloy800，UNS NO8810、Incoloy800H、Alloy800H/800H，UNS NO8825、Incoloy825、Alloy825、Incoloy926/NO8926/1.4529,Alloy31 UNS NO8031 1.4562 、UNS NO7080/Nimonic80A/GH80A、Incoloy901 UNS N09901/Din 1.4898五、哈氏合金：Hastelloy C-276、C-22、C-4、Hastelloy B、B-2、B-3、Hastelloy X、G、G2、G3、Hastelloy G30六、固溶强化性铁镍基合金：NS111、NS112、NS113、NS131、NS141、NS142、NS143七、固溶强化型镍基合金：NS311、NS312、NS313、NS314、NS315、NS321、NS322、NS331、NS332、NS333、NS334、NS335、NS336、NS341八、时效强化型镍基合金：NS411九、固溶强化型铁基合金：GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140十、时效硬化性铁基合金：GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132、GH2135、GH2136、GH2302十一、固溶强化型镍基合金：GH3030、GH3039、GH3044、GH3028十二、时效硬化型镍基合金：GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4145、GH4133B、GH4169十三、奥氏体不锈钢: UNS N08904/904L/1.4539、Nitronic60/UNS S21800、nitronic50/XM-19/UNS S20910、316Ti、316N、316LN、316LMod、317L、317LN、310S、1Cr25Ni20Si2、1Cr20Ni14Si2、2Cr25Ni20、1Cr18Ni9Ti、4Cr14Ni14WZMo、0Cr15Ni25Ti2MoAIVB、0Cr25Ni20、1Cr18Ni9、1Cr18Ni12MO2Ti十四、双相不锈钢：UNS S31803/F51/1.4462/2205、UNS S32750/F53/2507、S32760/F55、254SMo/S31254/F44/1.4547、329J1/S32900/1.4460、SAF2506、S32550/F61十五、沉淀硬化不锈钢UNS S17400/17－4PH/SUS630/0Cr17NiCu4Nb、UNS S17700/17-7PH/SUS631/0Cr17Ni7Al、UNS S15700/PH15-7Mo/SUS632/0Cr15Ni7Mo2Al、UNS S15500/15-5PH/0Cr15Ni5Cu3Nb 十六、其它：钴合金C300/C250 4J29 Kovar29 UNS K94610、4J36 Invar36 UNS K93600、1J50、1J79、1J85、4J28、4J34，4J46，4J32，4J33、4J42等SUS431/1Cr17Ni2、SUH660 高电阻电热合金丝材：Cr20Ni35、OCr25A15、Ocr21A16Nb、Ocr27A17Mo2、Cr30Ni70, Cr20Ni80,Cr20Ni40,Cr15Ni60 轧棒或锻棒￠11-￠200m/m 饼材￠100-￠1000m/m高度另议冷拉棒￠11-￠36m/m 锻件￠1000m/m以下的常规产品，大规模另议丝材￠0.1m/m-￠9m/m 钢带￠0.12-3.0m/m*￠75-250m/m。

GH1016
GH1016铁基高温合金概述：
GH1016高温合金是一种以镍、钼、铌等元素组成的固溶强化型铁基高温合金，含镍量约为35%。

GH1016高温合金合金具有良好的热、冷加工性能，在各个温度下具有良好的强度和塑性组合，并有高的热强性、良好的热疲劳性和抗氧化性；其冲压、焊接等工艺性能良好。

在长期使用中有时效现象。

GH1016铁基高温合金化学成分：
C≤Si≤Mn≤P≤S≤Cr≥Ni≥Mo≥Cu≤0.080.60 1.800.0200.01519.0-22.032.0-36.0 2.60-3.30
其他B≤Ce≤N≤Fe≤Co≤V≤W≤Nb≤0.010.050.13-0.25余量0.10-0.30 5.0-6.0
GH1016高温合金用途：
GH1016适用于合用温度为550-1000℃，用于制造航天、航空、燃气轮机及其他工业用的一般承力部件（涡轮叶片除外），用于950℃以下工作的涡轮发动机燃烧室和加力燃烧室等部件。

在1000度以上的高温耐氧化性比同类用途的镍基合金稍差，合金可作为GH3030、
GH3039、3044的代用料。

GH1016的品种规格与供应状态：
1、品种分类：无缝管、焊管、板材、棒材、锻件、圆环、丝材及配套焊材。

2、交货状态：无缝管：固溶+酸白，长度可定尺；板材：固溶、酸洗、切边；焊管：固溶酸白+RT%探伤，锻件：退火+车光；棒材以锻轧状态、表面磨光或车光；带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货；丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。