变形高温合金的特性、分类及用途

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1、变形高温合金的特性、分类及用途(转载)作者: hurenchang   查看次数: 25   发表时间: 2006/5/1621:27  【去论坛讨论】因为有表格,故看起来较乱,可下载附件,.doc文件.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

2、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

3、、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

4、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。“GH”后第二、三、四位数字表示合金的编号。例如GH2036，GH4033等，

5、其相应的旧牌号为GH36，GH33等。 我国于20世纪50年代开始研制高温合金，到目前已有40多种变形高温合金。航空工业中常用的铁基、镍基变形高温合金的牌号、化学成分及使用温度，见表1和表2。 燃烧室用合金主要有GH3030、GH3039、GH1140、GH3044、GH1015、GH1016、GH22、GH163、GH2302、GH170等。涡轮工作叶片大多采用时效强化型变形合金，如GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH151、GH143、GH2130、GH2302、GH738、GH

6、118、GH220、GH710等。涡轮盘材料大多采用铁-镍基沉淀强化合金（750℃以下），如温度更高，则采用镍基合金或粉末涡轮盘材料。涡轮盘常用合金有GH2036、GH4033、GH2132、GH2135、GH901、GH4133、GH761、GH698、GH710等。表1常用铁基变形高温合金的牌号、化学成分及使用温度合金牌号 化学成分/（%） 使用温度 C Cr Ni Mn W Mo Al Ti V B 其他 Al+Ti+Nb ℃GH1015 ≤0.08 19～22 34～39 ≤1.5 4.8～5.8 

7、2.5～3.2      ≤0.01 Nb1.1～1.6 ～1.6 950GH1016 ≤0.08 19～22 32～36 ≤1.8 5～6 2.6～3.3    0.1～0.3 ≤0.01 Nb0.9～1.4 ～1.4 950GH1040 ≤0.12 15～17.5 24～27 1～2   5.5～7.5        Nb0.1～0.2   600GH2036 0.34～0.4 11.5～13.5 7～9 7.5～8.5   1.1～1.4   ≤0.12 1.25～1.55   Nb0.25～0.5 

8、～1.4 650GH2132 ≤0.08 13.5～16 24～27 1～2   1～1.5 ≤0.4 1.75～2.3 1.25～1.55 0.001～0.01   ～2.2 700GH2136 ≤0.06 13～16 24.5～28.5 ≤0.35   1.0～1.75 ≤0.35 2.4～3.2 0.01～0.1 0.005～0.025   ～3.0 700GH2135 ≤0.06 14～16 33～36