GH3030高温合金介绍

1.1 高温合金1.1.1 高温合金及其发展概况高温合金是指以铁、钴、镍为基体，能在600℃以上温度，一定应力条件下适应不同环境短时或长时使用的金属材料。

具有较高的高温强度、塑性，良好的抗氧化、抗热腐蚀性能，良好的热疲劳性能，断裂韧性，良好的组织稳定性和使用可靠性。

高温合金为单一奥氏体组织，在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用的可靠性，基于上述性能特点，且高温合金的合金化程度很高，故在英美称之为超合金（Superalloy）。

高温合金于20世纪40年代问世，最初就是为满足喷气发动机对材料的耐高温和高强度要求而研制的，高温合金的发展与航空发动机的进步密切相关，1939年英国Mond镍公司首先研究出Nimonic75，随后又研究出Nimonic80合金，并在1942年成功用作涡轮气发动机的叶片材料，此后该公司又在合金中加入硼、锆、钴、钼等合金元素，相继开发成功Nimonic80A、Nimonic90等合金，形成Nimonic合金系列。

如今先进航空发动机中高温合金用量已超过50%。

此外，在航天、核工程、能源动力、交通运输、石油化工、冶金等领域得到广泛的应用。

高温合金在满足不同使用条件中得到发展，形成各种系列的合金，除传统的高温合金外，还开发出一批高温耐磨、高温耐蚀的合金。

高温合金是航空发动机、火箭发动机、燃气轮机等高温热端部件的不可代替的材料，由于其用途的重要性，对材料的质量控制与检测非常严格。

高温合金的基本用途仍旧是飞行器的燃气轮发动机的高温部分，它要占先进的发动机重量的50％以上。

然而，这些材料在高温下极好的性能已使其用途远远超出了这一行业。

除了航空部件之外，规定将这些合金用于舰船、工业、陆地发电站以及汽车用途的涡轮发动机上。

具体的发动机部件包括涡轮盘、叶片、压缩机轮、轴、燃烧室、后燃烧部件以及发动机螺栓。

除了燃气发动机行业之外，高温合金还被选择用于火箭发动机、宇宙、石油化工、能源生产、内燃烧发动机、金属成形(热加工工模具)、热处理设备、核电反应堆和煤转换装置。

GH3039 镍基变形高温合金资料中国牌号：GH3039/GH39俄罗斯牌号：ЭИ602/XH75MБГЮ一、GH3039概述GH3039为单相奥氏体型固溶强化合金，在800℃以下具有中等的热强性和良好的热疲劳性能，1000℃以下抗氧化性能良好。

长期使用组织稳定，还具有良好的冷成形性和焊接性能。

适宜于850℃以下长期使用的航空发动机燃烧室和加力燃烧室零部件。

该合金可以生产板材、棒材、丝材、管材和锻件。

1.1 GH3039 材料牌号 GH3039(GH39)1.2 GH3039 相近牌号ЭИ602，ХН75МБГЮ(俄罗斯）1.3 GH3039 材料的技术标准1.4 GH3039 化学成分见表1-1。

表1-1%注：1.合金中允许有Ce存在。

2.合金中ω(Cu)=0.20%。

1.5 GH3039 热处理制度热轧及冷轧板材和带材固溶处理：1050～1090℃，空冷。

棒材及管材固溶处理：1050～1080℃，空冷或水冷。

1.6 GH3039 品种规格和供应状态可以供应各种规格的热轧板、冷轧板、带材、棒材、丝材、管材、和锻件。

板材、带材和管材固溶处理和酸洗后交货。

丝材于冷加工状态或固溶状态供应棒材不热处理交货。

1.7GH3039 熔炼和铸造工艺合金采用电弧炉熔炼、电弧炉或非真空感应炉加电渣重熔或真空电弧重熔以及真空感应炉加电渣或真空电弧重熔工艺。

1.8GH3039 应用概况与特殊要求用该合金材制作的航空发动机燃烧室及加力燃烧室零部件，经过长期的生产和使用考验，使用性能良好。

二、GH3039 物理及化学性能2.1 GH3039 热性能2.1.1 GH3039 热导率见表2-1。

表2-1[1]2.1.2 GH3039 比热容见表2-2。

2.1.3 GH3039 线膨胀系数见表2-3。

表2-2[1]表2-3[1]2.2 GH3039密度ρ=8.3g/cm3。

2.3 GH3039电性能室温电阻率ρ=1.18×10-6Ω·m。

镍基高温合金的研究和应用王睿【摘要】镍基高温合金是通常以镍铬为合金基体,并根据具体需求加入不同的合金元素,从而形成的单一奥氏体基体组织.由于镍元素在化学稳定性、合金化能力和想稳定性上的优势,镍基高温合金相对于铁基和钴基高温合金具有更优异的高温强度、抗疲劳性能、抗热腐蚀性、组织稳定性等性能.经过几十年发展和完善,我国高温合金领域在合金设计方法、合金种类、冶炼和热处理工艺、工业化管理等方面均取得了较大的进展,而凭借其独特的优势,镍基高温合金已经成为当代航空航天和燃气轮机工业中地位最重要的高温结构材料.本文主要从常见镍基高温合金分类、冶炼工艺和处理方式、强化机理以及合金化等方面,简要介绍了镍基高温合金的主要研究进展和实际应用.%Nickel-base high-temperature alloys are usually made of nickel-chromium alloy and different alloy elements are added according to specific requirements, thus forming a single austenitic matrix. Because of the advantages of chemical stability, alloying ability and relative stability of nickel element, Nickel-base high-temperature alloys has more excellent high temperature strength, fatigue resistance, thermal properties, such as corrosion resistance, stability of the organization. After decades of development and improvement, the high temperature alloys in China have made great progress in the aspects of alloy design methods, alloy types, smelting and heat treatment processes, industrialization management, etc. With their unique advantages, Ni-based superalloys have become themost important high temperature structural materials in the aerospace and gas turbine industries. In this paper, the main research progress andpractical application of nickel-based superalloy are briefly introduced from the aspects of classification, smelting process and treatment, strengthening mechanism and alloying of common Ni-based superalloys.【期刊名称】《化工中间体》【年(卷),期】2017(000)007【总页数】2页(P50-51)【关键词】镍基高温合金;航空航天【作者】王睿【作者单位】江苏省常州市武进区前黄高级中学国际分校江苏 213000【正文语种】中文【中图分类】T高温合金特指以镍、钴、铁或三者与铬的合金为基体,能够承受苛刻的机械应力和600℃以上高温环境的一类高温结构材料.它一般具有较高的室温和高温强度、良好的抗蠕变性能和疲劳性能、优良的抗氧化性和抗热腐蚀性能、优异的组织稳定性和使用可靠性.上个世纪50年代初,我国通过仿照前苏联,自主研制并生产了出第一款高温合金GH3030,从而拉开了我国对于高温合金研究和应用的序幕.20世纪60年代初,我国投入大量人力和物力研究高温合金等军工领域用材料,许多高温合金的研究和生产中心在此时得以建立,并且引进了大量的科研和检测设备.这一阶段,考虑到我国本身存在quot;缺钴少镍quot;的情况,因此我国在高温合金领域特别是铁基高温合金上取得了前所未有的突破,研究和生产均出具规模,生产了诸如GH4037、K417等多个牌号的高温合金.但是由于基体本身化学和物理性质的原因,铁基高温合金在多方面均远逊色与同成分的镍基高温合金,因此在改革开放后,镍基高温合金逐渐成为我国高温合金研究和生产的主体,通过全面紧扣镍原矿,引进欧美技术,我国在粉末镍基高温合金,单晶镍基高温合金和定向凝固柱晶高温合金等尖端领域均取得了重大突破,先后推出了FGH 系列粉末涡轮盘材料,第一、二代单晶镍基高温合金DD402、DD26等.本文主要从镍基高温合金常见分类、冶炼和制备工艺、强化机理和合金化、实际应用等几个方面来简要介绍了镍基高温合金的研究发展.镍基高温合金具有许多种类,通常按照成型工艺的不同,将其分为铸造高温合金和变形高温合金.铸造高温合金由铸造工艺制备,通常分为等轴晶、定向柱晶和单晶三种.而变形高温合金普遍由粉末工艺制备,分为粉末高温合金和弥散强化型高温合金,通常具有良好的冷热加工性能和力学性能.(1)粉末高温合金利用粉末冶金工艺制造而成的高温合金称为粉末高温合金.传统铸造-锻造工艺制成的高合金化高温合金,存在宏观偏析严重、难于成型、疲劳性低等缺点,因此在工艺生产中并未大规模使用.随着粉末工艺的推广,通过在真空或惰性气体气氛下,以制粉工艺将高合金化难变形高温合金制成细小粉末,再通过不同的成形法制成目标合金.由于晶粒细小、成分均匀、微观偏析轻微,故相对于传统铸造合金,粉末高温合金往往在热加工性能,屈服强度和疲劳强度等力学性能上均得到较大提升.目前我国常用的粉末高温合金主要有FGH系列等,其中80年代研制的FGH95是目前强度最高的粉末高温合金.(2)定向柱晶高温合金通过定向凝固技术,使得合金内的横向晶界被消除,制备出只保留了平行于主应力轴的单一晶界的合金称为定向柱晶高温合金.定向凝固柱晶工艺通过螺旋选晶器或籽晶法,只允许一个柱状晶生长,可制成消除一切晶界的单晶涡轮叶片或导向叶片.定向柱晶高温合金具有优异的高温强度和屈服强度,并且相较于单晶高温合金,工艺更为简单、制作成本和检验成本也更低,因此定向柱晶高温合金被广泛应用于涡轮叶片的制造.(3)单晶高温合金采用定向凝固工艺消除所有晶界的高温合金称为单晶高温合金.单晶高温合金同样采用定向凝固技术,但是在型壳设计上增加了单晶选择通道.由于合金内一切晶界被消除,合金化程度很高,其高温强度、疲劳性能等力学性能相对于等轴晶和定向柱晶高温合金有了大幅度的提高,因此在尖端航空领域,单晶高温合金得到广泛应用,比如美国F35战斗机涡轮叶片所采用的的即使第三代镍基单晶高温合金CMSX-10.但是单晶高温合计由于制造成本相对较高、工艺复杂,因此使用受到局限.不同种类的镍基高温合金采用的制备方式截然不同,定向柱晶高温合金和单晶高温合金均采用定向凝固技术,粉末高温合金采用粉末冶金工艺方法生产,而传统的铸造高温合金采用铸-锻工艺生产.粉末高温合金和单晶高温合金是时下应用最前沿的两类镍基高温合金,因此对于其制备方法的研究是具有直接代表意义的.(1)定向凝固技术制备单晶高温合金和定向柱晶高温合金通常采用定向凝固技术,二者差别在于单晶高温合金往往会增设单晶选择通道.现在常用的定向凝固技术有,高速凝固法(HRS)、液态金属冷却法(LMC)、发热剂法(EP)和功率降低法(PD)等,这其中高速凝固法和液态金属凝固冷却法是目前应用最广的制造工艺.高速凝固法(HRS)通过在加热区底部增设了隔热挡板,并且在水冷底盘添加水冷套,使浇注后型壳与加热器之间发生了相对移动,增大了挡板附近的温度梯度,从而实现细化组织,消除晶界各异性的目的.液态金属冷却法(LMC)则是通过加入一个冷却剂槽,通常以锡为冷却剂.当合金熔体浇注成型后,将其从加热器中移出并逐渐匀速浸入到液态锡冷却剂中,这样在合金凝固表面和内部形成了较大的温度梯度,促使晶粒以单一方向生长.通过控制诸如冷却剂温度、浸入速率等参数可以调整合金的晶粒尺寸.(2)粉末冶金工艺粉末冶金工艺通常分为粉末制备和粉末固结两个阶段.目前在实际生产中的粉末制备工艺主要采用气体雾化法和旋转电极法.气体雾化法又被称为AA法,首先将真空熔炼过的母合金加入到雾化设备中,在真空环境下进行重熔,熔解的合金经由漏嘴流出后,在高压气体流的冲击下被雾化成粉末,其中氩气是最常用的气体.旋转电极法则是将合金料在高速旋转,利用固定的钨电极产生等离子弧来连续熔化合金料,这样在离心力的作用下,形成的液滴飞出形成了细小的粉末.粉末制备成功后,需要进行固结以便成形.由于传统的高温合金粉末中往往含有难烧结且易氧化元素,因此在传统的直接烧结工艺下成形相当困难,必须引入高温高压气氛.目前常见的粉末固结方式有真空热压成形、热等静压成形、热挤压和锻造、电火花烧结等成型方法,其中热等静压和热挤压是国内常用的两个工艺.镍基高温合金的强化效应通常组织强化和工艺强化两种.第一种是因为高温合金中的合金元素和基体元素相互作用,引起组织的变化而产生的强化效应.工艺强化是通过改良生产工艺、处理方式、锻造工艺等来实现对高温合金性能的提升.众多强化方式中,合金化对于高温合金性能的改变尤为重要.镍可以通过固溶、形成第二相等方式与加入的合金元素相互作用,其中常见的合金元素有Cr,W,Mo,Re,Al,Ti,Ta,C,B,Zr和稀土元素等十余种合金元素,这些元素在合金中起着不同的作用.Cr是镍基高温合金中含量相对较高的一个元素,它以固溶态存在于基体中,从而改善镍基高温合金的抗氧化性和抗热腐蚀性.W和Mo通过提高扩散激活能,降低合金中的扩散,从而增强原子间结合力,提高合金的硬度和高温强度.Al 是最主要的γ'相形成元素,且在高温下能形成保护性的氧化膜,提高合金的抗氧化性能,因此Al也常被用于表面化处理.其他如C,B,Zr和稀土元素等微量元素,在镍基高温合金中的含量均在1%以下,但是也起着很强的作用.经过几十年的研究和发展,镍基高温合金虽已经在多个方面均取得较大的突破,但为了满足航空、航天领域对于高性能高温合金材料不断增加的需求,也为了应对相关领域的国际竞争,增加我国的制空竞争力,在以后得研究中仍得从以下几个方面加强:(1)建立和完善更有效的合金设计方法,通过调整合金元素的比例,改善制造工艺来得到强度更高,质量更轻,成本更低的镍基高温合金;(2)应该对尖端高温合金诸如第三代单晶高温合金、第五代粉末高温合金的研制,改善制备工艺,使得这类合金的性能和质量更加稳记录并完善合金的性能和数据;(3)要扩大应用范围,扩展对于民用燃气轮机中高温合金的研制和开发.总之,镍基高温合金是航空航天领域发展的核心关键,高温材料的强度决定了飞机发动机的推重比和性能,因此研究镍基高温合金是认识材料领域,了解我国乃至世界航空航天领域发展,探索我国国防事业的一块敲门砖.王睿,男,江苏省常州市武进区前黄高级中学国际分校;研究方向:材料类.【相关文献】[1]郭建亭.高温材料学[J].北京:科学出版社,2010.06.[2]张义文.粉末高温合金研究进展[J].中国材料进展,2013年第1期.[3]孙晓峰.镍基单晶高温合金研究进展[J].中国材料进展,2012年第12期.[4]王斌,Al对高温合金高温抗氧化性能的影响[J].材料热处理技术,2012年5月.。

高温合金牌号高温合金是一种高性能、高可靠性的金属材料，广泛应用于航空、航天、能源、化工、医疗等领域。

高温合金具有优异的高温强度、高温抗氧化性、高温抗腐蚀性和高温耐磨性等特点，是目前最为理想的高温材料之一。

本文将介绍几种常见的高温合金牌号及其应用。

一、GH4169GH4169是一种镍基高温合金，具有优异的高温强度、高温抗氧化性和高温抗腐蚀性。

它广泛应用于航空、航天、能源、化工等领域，例如制造高温涡轮叶片、燃气轮机叶片、高温弹簧、高温密封件等。

GH4169的化学成分为Ni-19Cr-18Fe-3Mo-1Ti-0.5Al-0.02C，其高温强度可达到980℃时的400MPa以上。

二、GH3536GH3536是一种镍基高温合金，具有优异的高温强度、高温抗氧化性和高温抗腐蚀性。

它广泛应用于航空、航天、能源、化工等领域，例如制造高温涡轮叶片、燃气轮机叶片、高温弹簧、高温密封件等。

GH3536的化学成分为Ni-36Cr-2Mo-2Ti-0.5Al-0.02C，其高温强度可达到980℃时的350MPa以上。

三、GH2132GH2132是一种镍铬铁基高温合金，具有优异的高温强度、高温抗氧化性和高温抗腐蚀性。

它广泛应用于航空、航天、能源、化工等领域，例如制造高温涡轮叶片、燃气轮机叶片、高温弹簧、高温密封件等。

GH2132的化学成分为Ni-20Cr-11Fe-3Mo-0.5Ti-0.5Al-0.02C，其高温强度可达到980℃时的300MPa以上。

四、IN718IN718是一种镍基高温合金，具有优异的高温强度、高温抗氧化性和高温抗腐蚀性。

它广泛应用于航空、航天、能源、化工等领域，例如制造高温涡轮叶片、燃气轮机叶片、高温弹簧、高温密封件等。

IN718的化学成分为Ni-19Cr-18Fe-3Mo-1Ti-0.5Al-0.02C，其高温强度可达到980℃时的400MPa以上。

五、WaspaloyWaspaloy是一种镍基高温合金，具有优异的高温强度、高温抗氧化性和高温抗腐蚀性。

GH3230高温合金是我国新研制的一种镍基变形高温合金，其化学成分简单，具有高强度、可焊接、抗氧化等特点，主要用于制造发动机燃烧室的混合器。

1956年，我国研制成功了用于航空涡轮发动机燃烧室和加力燃烧室的第一种高温合金GH3030，随着我国航空发动机的发展，对其高温力学性能的要求也逐步提高。

GH3230高温合金是在GH3030
合金的基础上，加入了较多的钨进行固溶强化发展来的，具有更高的使用温度和更好的高温力学性能。

各种不同的焊接工艺进行连接²，不同工艺的焊接接头其高温力学性能也会不同，国内外研究学者也对此进行了相关研究-4，但是GH3230高温合金在这方面的研究几乎没有，缺乏相应的基本性能参数。

因此，作者采用钨极氩弧焊对GH3230高温合金进行焊接，并研究了焊接接头的显微组织和高温性能。

试样制备与试验方法
试验材料为冷轧并经标准固溶热处理的GH3230高温合金板材，其化学成分如表1所示，板厚为0.8mm。

焊接用焊丝为HGH 3230专用焊丝，直径为2.0~2.5mm。

采用钨极氩弧焊进行焊接，钨极直径为
2.0~2.5mm，焊接电流为80~90A，保护气体(氩气) 流量为
12~15L·min~。

高温合金牌号（G B/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。

GH3030GH3030应用概况及特性：GH3030是Ni-Cr基固溶强化型变形高温合金，使用温度在800℃以下。

合金具有较好的热强性和高塑性、以及抗冷热疲劳和抗氧化性能，并具有良好的冷冲压和焊接工艺性能。

合金经过固溶处理后为单相奥氏体，使用过程中组织稳定。

主要用800℃以下工作的涡轮发动机燃烧室部件，在1100℃以下要求抗氧化但承受载荷小的高温零部件。

GH3030合金已用于制作就空发动机燃烧室、加力燃烧室以及机匣安装边等零部件。

GH3030主要产品有净轧板、棒材、环件、丝材和管材等。

材料牌号：GH3030(GH30).GH3030材料技术标准：GB/T 14992 GH3030-高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号GB/T 14994 GH3030-高温合金冷拉棒材GB/T 14995 GH3030-高温合金热轧板GB/T 14996 GH3030-高温合金冷轧板GB/T 15062 GH3030-一般用高温合金管GJB 1952A GH3030-航用高温合金冷轧板规范GJB 2297A GH3030-航用高温合金冷拔（轧）无缝管规范GJB 2611A GH3030-航用高温合金冷拉棒材规范GJB 2612 GH3030-焊接用高温合金冷拉丝材规范GJB 3020A GH3030-航用高温合金环坯规范GJB 3165A GH3030-航承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范GJB 3167A GH3030-冷镦用高温合金冷拉丝材规范GJB 3317A GH3030-航用高温合金热轧板规范GJB 3318A GH3030-航用高温合金冷轧带板规范HB/Z140 GH3030-航用高温合金热处理工艺YB/T 5245 GH3030-普通承力件用高温合金热轧和锻制棒材GH3030熔炼工艺：采用电弧炉、或非真空感应炉、或电弧炉＋电渣重熔、或电弧炉＋真空电弧重熔、或非真空感应炉+电渣重熔、或非真空感应炉+真空电弧重熔、或真空双联熔炼工艺。

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。

高温合金牌号（GB/T14992-1994）2007-4-24 16:21:20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。

②英国牌号中带“”的为商业牌号，与美国牌号通用。

镍基高温合金锻件的热处理固溶强化的镍基高温合金（如GH3030，GH3039，GH3044，GH141等）锻件一般采用固溶时效处理。

固溶处理的目的，不但是为了溶解基体内的碳化物和r′相，以获得均匀的固溶体，为时效作组织准备，而且也是为了获得适当的晶粒度。

一般固溶处理温度在1040～1230℃范围内，需确定恰当的固溶处理加热温度和保温时间，以防止r相晶粒不均匀长大、过热和过烧。

有些合金，除了固溶时效处理外，还采用中间热处理，以获得较高的持久强度、高温塑性和较小的缺口敏感性。

高温合金的热处理制度见表12。

技术目录沉淀硬化型不锈钢PH朝展-不锈钢带技术参数朝展金属-化学成份资料朝展金属-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：021-******** 传真号码：021-********移动电话：136******** 131********sus631@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No.朝展日本JIS美国德国①法国NF俄罗TOC GB/T旧牌号商业牌号AMS/SAE DINW-Nr.（L-Nr.）1GH1015GH15------ЭП2GH1035GH35------ЭП4GH1040GH40------ЭП5GH1131GH131------ЭП6GH1140GH140------ЭП7GH2018GH18-------8GH2036GH36------ЭП9GH2038GH38A------ЭП6sus632@QQ:MSN:10GH2130GH130------ЭП11GH2132-GH132A286AMSS525,5731;SAEHEV7X5NiCrTi26-151.4980（1.4944）Z6NCT25ATVSMoЭП12GH2135GH135------ЭП13GH2136GH136-V57-X5NirTi26-15 1.4980Z3NCT25;ATVS2-14GH2302GH302-- --ЭП15GH3030GH30-----ATGR;NC20TЭП16GH3039GH39------ЭП17GH3044GH44------ЭП18GH3128GH128-------19GH4033GH33------ЭП420GH4037GH37--AMS5829;SAEHEV6;--ATGS4;NC20KTAЭП21GH4043GH43------ЭП598-22GH4049GH49----（2.4636）NCK15ATD ЭП23GH4133GH33A ------ЭП424GH4169GH169-Inconel718AMS5596,5662SAEXEV-1NiCr19NbMo 2.4668ATGC1;NC19FeNb-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朝展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25-GH19SUH661N155AMS5531,5585;SAEHEV1X12CrCoNi21-201.4971（1.4974）ATGXZ12CNKDW20-26-GH20NCF800B;NCF2BIncoloy800AMS5766,5871;X10NiCrAlTi32-201.487625NC35-20;NicralC-27-GH32-HestelloyX AMS55365754;SG-NiCr21Fe18Mo2.4613ATGE-28-GH25-L605AMS5537,5759;CoCr20W15Ni 2.4964ATGH;KC20WN-29-GH80A--NiMonic80A NiCr20TiAl2.4952（2.4631）ATGS3NC20TA-30-GH141-Rene41AMS5545;5712NiCr19CoMo 2.4973ATGW2NC20KDTA-31-GH143---- 2.4634NCKD20ATr-32-GH145NCF750B InconelX-750AMS5542,5567NiCr15Fe7TiAL2.4669ATGF;NC15FeTNbAЭП33-GH146-Udimet500AMS57515753NICr18Co 2.4983ATGW2;NC20KDTA-34-GH163---NiCo20Cr20MoTi2.4650ATGWO;NCK20D-35-GH167-HastelloyR-135AMS5872A----36-GH182-Hatell-oyC4-NiMo16Cr16Ti 2.4610--37-GH333-RA333AMS5716;5717--ATG33;Z6NCKDW45-38-GH600 Imonel600AMS5665NiCr15Fe（NiCr15Fe8）2.4816NC15Fe;NiCralZ-39-GH710 ---ATGW4;Z6NCK18TDA-Udim71040-GH738-Waspaloy AMS5704;5544NiCr1gCo14Mo4Ti2.4654ATGW1;NC20K14-41-GH901-Udimet901AMS5660;5561NiFeCr12Mo2.4975（2.4662）Z8NCDЭП42-GH984-Inconel625AMS5666;5599NiCr22Mo9Nb 2.4856ATGE2NC22FeDNb-43---Disca10y-X4NICrTi25-15 1.4943ATVS2-44---Incoloy825-NiCr21Mo 2.4858NC21FeDU-45---Incoloy700---ATGS8;NK27CADT-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。

◎董广军当前，航空飞行器领域具有更新换代快、设计制造周期短的特点，对钣金零件的成形质量、成形精度和寿命提出更高的要求，也对板材的成形工艺提出更高的要求。

充液成形是一种先进的柔性成形技术，是现代轻量化、精确制造的代表性技术之一，能够很好的解决钣金零件精确成形问题，在航空航天等领域具有较大的优越性。

与传统工艺方法相比具有成形极限高、成形零件复杂、成形质量和精度高、可以成形特种材料等优点，同时又适应了航空航天产品的小批量、多品种的柔性发展方向。

在航空领域，许多轻型及高性能的材料如钛合金，复合材料等在航空领域受到了广泛的应用，但由于这些材料在室温下成形性能低下的影响，严重影响了其在航空领域的应用。

文中对高温合金难成形半壁管零件拉深成形进行数值模拟分析，对比了刚性拉深和充液拉深两种成形方案，并对成形方案进行改进，得到了最优成形方案。

一、零件简介和材料研究的半壁管零件外形如图1所示，长950mm，宽220mm，高127mm，厚度1mm，零件是深度大，壁厚薄且弯曲的半壁管，目前在航空主机厂的成形方法为刚性拉深或落压或者两者相结合，从而获得所需零件。

但由于传统工艺的特点，其主要的成形缺陷是悬空区易起皱，表面质量差等。

该零件所用的材料是高温合金GH3030，广泛应用于航空航天领域，主要应用于800℃以下涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室等零件，力学性能参数详见表1。

图1半壁管零件外形二、刚性拉深和充液拉深成形工艺对比刚性拉深是指将一定形状平板毛坯利用模具冲压成各种开口空心零件，或者将开口空心毛坯减小直径，增大高度的一种机械加工工艺。

一般模具主要由凸模、凹模、压边圈组成。

充液拉深是在刚性拉深的基础上，利用在液室中液体充当凹模，当凸模下行时，液室中的液体产生相对压力，从而将毛坯紧紧地贴在凸模的一种工艺方法。

图2刚性拉深和充液拉深原理示意图两种拉深工艺的原理如图2所示，由图2对比两种工艺可知：1.刚性拉深时，板料拉深过程中容易产生悬空段，易出现起皱现象；充液拉深时，由于液体作用使板料拉深过程中紧紧贴附在凸模上，不产生悬空段，避免出现起皱；2.刚性拉深时，压边圈和凹模之间为刚性接触，摩擦大不利于料的流动；而充液拉深时，液体可在凹模与毛坯板料下表面之间产生流体润滑，减小摩擦力；3.刚性拉深时，随着拉深深度的增加，底部减薄会越来越大，直至零件破裂；充液拉深时，初始时底部减薄，待到液室压力达到一定值后，底部得到液体压力支撑从而减薄程度变小，有利于拉深更深的零件，变相地提高使板料的成形极限（一般充液拉深比刚性拉深成形极限提高1.2～1.4倍）。

温度仪表如何选型浅说温度仪表如何选型浅说随着工厂新机试修的完善，需要购进的温度仪表越来越多，现在对仪表选型进行系统分析，从经济、功能、用途、应用环境等角度介绍，给大家以提供帮助。

一、工业中常用接触式温度计工业中常用接触式温度计选用原则：①满足对测温范围的要求；②满足对测温准确度的要求；③满足对指示、记录和报警及温度控制方面的要求；④满足对使用环境条件的要求；⑤在满足上述前提下选用价格低廉，坚固耐用，维修方便的仪表。

玻璃温度计一般使用范围0~300℃，分普通和精密两种，普通用温度计:选用1.5级或l 级。

精密测量用温度计:应选用0.5级或0.25级。

线性度好，响应一般，仅作现场显示，不需要配其他仪表，带电接点的可作位控用。

结构简单、使用方便、价格便宜以及精度高等优点，但不便远距离测温，结构脆弱、易碎，不允许超过温度计上限，不能与记录和控制仪表连接。

压力式温度计一般使用范围0~125℃，分气体式和液体式两种，气体式使用范围-100~500℃，1.0~1.5%精度，液体式使用范围-50~500℃，1.0~2.5%精度。

结构简单，价格一般，抗震性好，可近距离远传测量设备内气体、液体、蒸汽温度，仪表刻度清晰，带电接点的可作位控用，对环境条件要求不高，但仪表时间常数大，准确度不是太高，避免使用标尺前1/3的位置，不能与记录和控制仪表连接。

双金属温度计适合测量中、低温的现场检测工业仪表，可用来直接测量气体、液体、和蒸汽的温度。

线性度好，响应慢，准确度低，只做作现场显示，不能与记录和控制仪表连接，带电接点的可作位控用。

他们与工业水银温度计相比较，具有无汞害，易读数，坚固和耐振等优点，可代替工业玻璃水银温度计。

热电偶1检出(测)元件热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。

必须配二次仪表，其优点是：①测量精度高。

因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。

②测量范围广。

常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。

高温合金牌号（GB/T14992-1994）高温合金牌号（GB/T14992-1994）(1)牌号和化学成分见表1、表2。

表1 高温合金的牌号及化学成分牌号化学成分(质量分数)(%)新牌号C Cr Ni W M0A1Ti Fe Nb V B Ce Mn Si P S其他固溶强化型铁基合金GH1015≤O.0819.0～22.O 34.0～39.04.80～5.802.50～3.20余量1.10～1.60≤O.010≤0.050≤1.50≤0.60≤0.020≤O.015GH1016≤O.0819.0～22.O 32.0～36.O5.00～6.002.60～3.30余量0.90～1.400.10～O.30≤0.010≤O.050≤1.80≤O.60≤O.020≤0.015N0.13～O.25GH1035O.06～20.0～35.0～ 2.50～≤O.50O.70～余量 1.20～≤O.050≤O.70≤0.80≤0.030≤0.0200.1223.O40.O 3.50 1.20 1.70GH1040≤O.1215.O～17.524.0～27.O5.50～7.O0余量1.00～2.000.5～1.00≤O.030≤O.020N0.10～O.20GH1131≤O.1019.O～22.O 25.0～30.O4.80～6.002.80～3.50余量O.70～1.30≤O.005≤1.20≤O.80≤O.020≤O.020N0.15～0.30GH1140O.06～0.1220.O～23.O35.O～40.O1.40～1.802.00～2.50O.20～O.60O.70～1.20余量≤0.050≤0.70≤O.80≤O.025≤O.015时效硬化型铁基合金GH2018≤O.0618.0～21.O 40.0～44.O1.80～2.203.70～4.30O.35～O.751.80～2.20余量≤O.015≤O.020≤O.50≤O.60≤0.020≤0.015Zr《0.050GH20360.34～0.4011.5～13.57.O～9.01.10～1.40≤O.12余量O.25～0.501.25～1.557.50～9.50O.30～O.80≤0.035≤0.030GH2038≤0.101O.O～12.518.0～21.O≤0.502.30～2.80余量≤O.008≤1.00≤1.00≤0.030≤O.020GH2130≤O.0812.O～16.O 35.O～40.O5.00～6.501.40～2.202.40～3.20余量≤O.020≤0.020≤0.50≤0.60≤O.015≤O.015GH2132≤O.0813.5～24.O～ 1.00～≤0.40 1.75～余量0.10～O.001～≤2.00≤1.00≤O.030≤O.02016.O27.0 1.50 2.300.500.010GH2135≤O.0814.O～16.O 33.0～36.01.70～2.201.70～2.202.00～2.802.10～2.50余量≤O.015≤0.03≤0.4≤0.5≤0.020≤O.020GH2136≤0.0613.O～16.024.5～28.51.00～1.75≤O.35 2.403.20余量O.01～0.10O.005～O.025≤O.35≤O.75≤O.025≤O.025GH2302≤O.0812.O～16.O 38.0～42.03.50～4.501.50～2.501.80～2.302.30～2.80余量≤O.O1O≤O.020≤0.60≤O.60≤0.020≤O.010Zr≤O.050固溶强化型镍基合金GH3030≤O.1219.0～22.0余量≤0.150.15～O.35≤1.50≤0.70≤O.80≤0.030≤0.020GH3039≤O.0819.0～22.O 余量1.80～2.30O.35～O.750.35～0.75≤3.OO.90～1.30≤O.40≤0.80≤O.020≤0.012GH3044≤0.1023.5～26.5余量13.0～16.0≤1.50≤0.500.30～0.70≤4.0≤O.50≤O.80≤0.013≤O.013GH3128≤O.0519.O～22.0余量7.5～9.O7.50～9.OO.40～0.800.40～O.80≤ 2.0≤O.005≤0.050≤0.50≤O.80≤O.013≤O.013Zr≤O.06时效硬化型镍基合金GH4033O.03～O.0819.0～22.O余量O.60～1.002.40～2.80≤4.O≤0.010≤0.010≤0.35≤0.65≤O.015≤O.O07GH4037O.03～0.1013.O～16.0余量5.00～6.002.00～4.001.70～2.301.80～2.30≤5.00.1～0.50≤0.020≤0.020≤0.50≤0.40≤0.015≤0.010CH4043≤0.1215.O～19.0余量2.00～3.504.00～6.001.00～1.701.90～2.80≤5.00.5～1.30≤O.010≤O.0310≤O.50≤O.60≤O.015≤O.010GH4049≤0.109.5～11.O 余量5.00～6.004.50～5.503.70～4.401.40～1.90≤1.50.2～O.50≤0.015≤O.020≤O.50≤O.50≤O.010≤0.010C014.0～16.OGH4133≤O.0719.0～22.0余量0.70～1.202.50～3.00≤1.51.15～1.65≤O.010≤0.010≤O.35≤0.65≤O.015≤0.007GH4169≤O.0817.O～21.O 50.0～55.02.8～3.3O.20～O.60O.65～1.15余量4.75～5.50≤O.006≤0.35≤O.35≤O.015≤O.015注：1.GH1035合金中的Ti和Nb为任选其一，不是同时加入的。