高溫合金牌號(hào)（GB/T14992-1994）
(1)牌號(hào)和化學(xué)成分見表1、表2。
表1 高溫合金的牌號(hào)及化學(xué)成分
牌號(hào) | 化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(%) |
新牌號(hào) | C | Cr | Ni | W | M0 | A1 | Ti | Fe | Nb | V | B | Ce | Mn | Si | P | S | 其他 |
固溶強(qiáng)化型鐵基合金 |
GH1015 | ≤O.08 | 19.0～22.O | 34.0～39.0 | 4.80～5.80 | 2.50～3.20 |
|
| 余量 | 1.10～1.60 |
| ≤O.010 | ≤0.050 | ≤1.50 | ≤0.60 | ≤0.020 | ≤O.015 |
|
GH1016 | ≤O.08 | 19.0～22.O | 32.0～36.O | 5.00～6.00 | 2.60～3.30 |
|
| 余量 | 0.90～1.40 | 0.10～O.30 | ≤0.010 | ≤O.050 | ≤1.80 | ≤O.60 | ≤O.020 | ≤0.015 | N0.13～O.25 |
GH1035 | O.06～0.12 | 20.0～23.O | 35.0～40.O | 2.50～3.50 |
| ≤O.50 | O.70～1.20 | 余量 | 1.20～1.70 |
|
| ≤O.050 | ≤O.70 | ≤0.80 | ≤0.030 | ≤0.020 |
|
GH1040 | ≤O.12 | 15.O～17.5 | 24.0～27.O |
| 5.50～7.O0 |
|
| 余量 |
|
|
|
| 1.00～2.00 | 0.5～1.00 | ≤O.030 | ≤O.020 | N0.10～O.20 |
GH1131 | ≤O.10 | 19.O～22.O | 25.0～30.O | 4.80～6.00 | 2.80～3.50 |
|
| 余量 | O.70～1.30 |
| ≤O.005 |
| ≤1.20 | ≤O.80 | ≤O.020 | ≤O.020 | N0.15～0.30 |
GH1140 | O.06～0.12 | 20.O～23.O | 35.O～40.O | 1.40～1.80 | 2.00～2.50 | O.20～O.60 | O.70～1.20 | 余量 |
|
|
| ≤0.050 | ≤0.70 | ≤O.80 | ≤O.025 | ≤O.015 |
|
時(shí)效硬化型鐵基合金 |
GH2018 | ≤O.06 | 18.0～21.O | 40.0～44.O | 1.80～2.20 | 3.70～4.30 | O.35～O.75 | 1.80～2.20 | 余量 |
|
| ≤O.015 | ≤O.020 | ≤O.50 | ≤O.60 | ≤0.020 | ≤0.015 | Zr《0.050 |
GH2036 | 0.34～0.40 | 11.5～13.5 | 7.O～9.0 |
| 1.10～1.40 |
| ≤O.12 | 余量 | O.25～0.50 | 1.25～1.55 |
|
| 7.50～9.50 | O.30～O.80 | ≤0.035 | ≤0.030 |
|
GH2038 | ≤0.10 | 1O.O～12.5 | 18.0～21.O |
|
| ≤0.50 | 2.30～2.80 | 余量 |
|
| ≤O.008 |
| ≤1.00 | ≤1.00 | ≤0.030 | ≤O.020 |
|
GH2130 | ≤O.08 | 12.O～16.O | 35.O～40.O | 5.00～6.50 |
| 1.40～2.20 | 2.40～3.20 | 余量 |
|
| ≤O.020 | ≤0.020 | ≤0.50 | ≤0.60 | ≤O.015 | ≤O.015 |
|
GH2132 | ≤O.08 | 13.5～16.O | 24.O～27.0 |
| 1.00～1.50 | ≤0.40 | 1.75～2.30 | 余量 |
| 0.10～0.50 | O.001～0.010 |
| ≤2.00 | ≤1.00 | ≤O.030 | ≤O.020 |
|
GH2135 | ≤O.08 | 14.O～16.O | 33.0～36.0 | 1.70～2.20 | 1.70～2.20 | 2.00～2.80 | 2.10～2.50 | 余量 |
|
| ≤O.015 | ≤0.03 | ≤0.4 | ≤0.5 | ≤0.020 | ≤O.020 |
|
GH2136 | ≤0.06 | 13.O～16.0 | 24.5～28.5 |
| 1.00～1.75 | ≤O.35 | 2.403.20 | 余量 |
| O.01～0.10 | O.005～O.025 |
| ≤O.35 | ≤O.75 | ≤O.025 | ≤O.025 |
|
GH2302 | ≤O.08 | 12.O～16.O | 38.0～42.0 | 3.50～4.50 | 1.50～2.50 | 1.80～2.30 | 2.30～2.80 | 余量 |
|
| ≤O.O1O | ≤O.020 | ≤0.60 | ≤O.60 | ≤0.020 | ≤O.010 | Zr≤O.050 |
固溶強(qiáng)化型鎳基合金 |
GH3030 | ≤O.12 | 19.0～22.0 | 余量 |
|
| ≤0.15 | 0.15～O.35 | ≤1.50 |
|
|
|
| ≤0.70 | ≤O.80 | ≤0.030 | ≤0.020 |
|
GH3039 | ≤O.08 | 19.0～22.O | 余量 |
| 1.80～2.30 | O.35～O.75 | 0.35～0.75 | ≤3.O | O.90～1.30 |
|
|
| ≤O.40 | ≤0.80 | ≤O.020 | ≤0.012 |
|
GH3044 | ≤0.10 | 23.5～26.5 | 余量 | 13.0～16.0 | ≤1.50 | ≤0.50 | 0.30～0.70 | ≤4.0 |
|
|
|
| ≤O.50 | ≤O.80 | ≤0.013 | ≤O.013 |
|
GH3128 | ≤O.05 | 19.O～22.0 | 余量 | 7.5～9.O | 7.50～9.O | O.40～0.80 | 0.40～O.80 | ≤ 2.0 |
|
| ≤O.005 | ≤0.050 | ≤0.50 | ≤O.80 | ≤O.013 | ≤O.013 | Zr≤O.06 |
時(shí)效硬化型鎳基合金 |
GH4033 | O.03～O.08 | 19.0～22.O | 余量 |
|
| O.60～1.00 | 2.40～2.80 | ≤4.O |
|
| ≤0.010 | ≤0.010 | ≤0.35 | ≤0.65 | ≤O.015 | ≤O.O07 |
|
GH4037 | O.03～0.10 | 13.O～16.0 | 余量 | 5.00～6.00 | 2.00～4.00 | 1.70～2.30 | 1.80～2.30 | ≤5.0 |
| 0.1～0.50 | ≤0.020 | ≤0.020 | ≤0.50 | ≤0.40 | ≤0.015 | ≤0.010 |
|
CH4043 | ≤0.12 | 15.O～19.0 | 余量 | 2.00～3.50 | 4.00～6.00 | 1.00～1.70 | 1.90～2.80 | ≤5.0 | 0.5～1.30 |
| ≤O.010 | ≤O.0310 | ≤O.50 | ≤O.60 | ≤O.015 | ≤O.010 |
|
GH4049 | ≤0.10 | 9.5～11.O | 余量 | 5.00～6.00 | 4.50～5.50 | 3.70～4.40 | 1.40～1.90 | ≤1.5 |
| 0.2～O.50 | ≤0.015 | ≤O.020 | ≤O.50 | ≤O.50 | ≤O.010 | ≤0.010 | C014.0～16.O |
GH4133 | ≤O.07 | 19.0～22.0 | 余量 |
|
| 0.70～1.20 | 2.50～3.00 | ≤1.5 | 1.15～1.65 |
| ≤O.010 | ≤0.010 | ≤O.35 | ≤0.65 | ≤O.015 | ≤0.007 |
|
GH4169 | ≤O.08 | 17.O～21.O | 50.0～55.0 |
| 2.8～3.3 | O.20～O.60 | O.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為任選其一，不是同時(shí)加入的。
2.GH3039合金中允許有鈰(Ce)存在。
3.表中B、Zr、Ce的含量為計(jì)算加入量，可不分析測(cè)定(除非產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議、合同中另有規(guī)定)。
表2 高溫合金的成品化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))允許偏差(%)
元 素 | 規(guī)定元素的范圍 | 允許偏差 |
上偏差 | 下偏差 |
C | ≤0.10 | O.01 | 0.01 |
>O.10～≤0.25 | O.02 | 0.02 |
>0.25 |
|
|
Si | ≤O.05 | 0.01 | O.O1 |
>0.05～0.25 | 0.02 | O.02 |
>0.25～O.50 | O.03 | 0.03 |
>O.50～1.00 | O.05 | O.05 |
Mn | ≤1.00 | 0.03 | O.03 |
>1.00～3.00 | O.04 | 0.04 |
>3.00 | O.07 | 0.07 |
P | 全范圍 |
| O.005 |
S | 全范圍 |
| O.003 |
V | 全范圍 | O.02 | 0.02 |
Cr | >5.O～15.O | 0.15 | 0.15 |
>15.O～25.O | O.25 | O.25 |
Fe | ≤5.O | O.05 | 0.05 |
>5.O～1O.O | 0.1 | 0.1 |
>1O.0～15.O | O.15 | O.15 |
>15.O～30.0 | O.30 | O.30 |
>30.0～50.O | O.45 | 0.45 |
Ni | >20.O～30.0 | 0.25 | 0.25 |
>30.O～40.0 | 0.3 | O.30 |
>40.0～60.O | O.35 | O.35 |
>60.0～80.0 | O.45 | 0.45 |
A1 | ≤5.O | O.02 | 0.02 |
>5.0 | 0.1 | 0.1 |
Ti | ≤0.50 | O.03 | O.03 |
>0.50～1.00 | O.04 | O.04 |
>1.00～2.00 | O.05 | 0.05 |
>2.00～3.50 | 0.07 | 0.07 |
>3.50～5.00 | O.10 | O.10 |
C0 | ≤O.20 | 0.02 | O.02 |
>0.20～1.00 | O.03 | O.03 |
>1.0～5.O | O.05 | O.05 |
Nb | ≤5.O | O.02 | O.02 |
>5.O | O.10 | O.10 |
W | ≤5.O | 0.05 | 0.05 |
>5.0 | 0.1 | O.10 |
Mo | ≤5.O | O.02 | O.02 |
>5.O | 0.1 | 0.1 |
Cu | ≤O.20 | O.02 | O.02 |
>O.20～O.50 | O.03 | 0.03 |
>0.50～5.00 | O.04 | 0.04 |
(2)用途見表3。
表3 高溫合金的特性和應(yīng)用
類別 | 牌 號(hào) | 主要特性 | 應(yīng)用舉例 |
1. 固 溶 強(qiáng) 化 型 鐵 基 合 金 | GH1015 | 這類合金含鉻、鎳量相對(duì)較高，含彌散強(qiáng)化相形成元素(V、A1、Ti)量相對(duì)較少。它的熱處理主要形式為“固溶處理”，通過固溶處理可達(dá)到強(qiáng)化的目的。在零件需要多次冷壓加工時(shí)，為消除加工硬化、恢復(fù)塑性，也要進(jìn)行固溶處理。零件焊接后通常進(jìn)行退火處理以消除內(nèi)應(yīng)力。由于鉻、鎳含量較高，故這類合金抗氧化溫度較高，一般可達(dá)900%以上；但因含彌散強(qiáng)化相形成元素較少，合金中化合物數(shù)量較少，故室溫強(qiáng)度、高溫強(qiáng)度都較低。這類合金固溶處理后的組織為奧氏體，故塑性好，可以冷壓成形；由于含碳量少，故焊接性亦好這類合金主要用來制作形狀復(fù)雜、冷壓成型、受力不大，但要求抗氧化能力較高的高溫零件，其中最典型的零件是渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室 | 900℃以下的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、加力燃燒室等零件 |
GH1016 | 700～900%的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、加力燃燒室等零件 |
GH1035 | 750～800℃的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室和加力燃燒室 |
GH1040 | 800℃以下的燃燒室、加力燃燒室和700~C以下的渦輪盤、軸及葉片材料 |
GH1131 | 900℃以下的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、加力燃燒室和其他高溫部件 |
GH1140 | 800～900℃的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、加力燃燒室等零件 |
2. 時(shí) 效 硬 化 型 鐵 基 △ 口 金 | GH2018 | 這類合金鉻、鎳含量相對(duì)較低，故抗氧化的溫度僅約800%，但是含彌散強(qiáng)化相形成元素(v、A1、Ti)量相對(duì)較高，在固溶體基體上可形成化合物強(qiáng)化相，所以常用熱處理形式為固溶處理+時(shí)效。通過固溶處理，可以使合金固溶強(qiáng)化；通過時(shí)效處理，可以使合金析出細(xì)小強(qiáng)化相[VC、Ni3A1、Ni3Ti，Ni3(A1·Ti)]，從而提高室溫和高溫強(qiáng)度。固溶并時(shí)效處理后的組織為奧氏體+彌散化合物。例如GH2132的化合物量為2.5%、GH2135的化合物量為14%這類合金通常應(yīng)用于高溫下受力的零件，如渦輪盤、螺栓和工作溫度不高的轉(zhuǎn)子葉片等 | 800℃以下的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、加力燃燒室和其他高溫部件 |
GH2036 | 650℃以下的渦輪盤、環(huán)形件和緊固件 |
GH2038 | 700℃以下的渦輪盤、軸和葉片 |
GH2130 | 800℃以下的增壓渦輪和燃?xì)鉁u輪葉片材料 |
GH2132 | 650～700℃的渦輪盤、環(huán)形件、沖壓焊接件和緊固零件材料 |
GH2135 | 700～750℃的渦輪盤、工作葉片和其他高溫部件 |
GH2136 | 650～700℃的渦輪盤材料 |
GH2302 | 800～850℃的燃?xì)鉁u輪葉片和 700℃～750℃的燃?xì)廨啓C(jī)葉片等材料 |
3. 固 溶 強(qiáng) 化 型 鎳 基 金 | GH3030 | 特性、用途和相應(yīng)的固溶強(qiáng)化型鐵基合金、時(shí)效硬化型鐵基合金基本相同。不同之處在于基體的差別。鐵基高溫合金的基體金屬是鐵(含鐵量約50%左右)，含鉻量約10%。23%、含鎳量約7%一40%；而鎳基高溫合金的基體金屬是鎳，鎳含量大于50% 由于鎳含量的提高，故鎳基高溫合金比鐵基高溫合金的熱強(qiáng)性高，最高工作溫度已達(dá)到1050℃左右；但其可切削加工性亦隨之變差。同時(shí)由于它們都含有大量的鎳，不符合我國(guó)資源情況，應(yīng)逐步采用鐵基高溫合金來代替 | 800℃以下渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、加力燃燒室等零件，可用GH1140代 |
GH3039 | 800～850℃的火焰筒及加力燃燒室等零件 |
GH3044 | 850～900℃的航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室及加力燃燒室等零件 |
GH3128 | 800～950℃的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、加力燃燒室等零件 |
4. 時(shí) 效 硬 化 型 鎳 基 合 金 | GH4033 | 700℃以下的渦輪葉片和750℃以 下的渦輪盤等材料 |
GH4037 | 800～850℃的渦輪葉片材料 |
GH4043 | 800～850℃的排氣門座后卡圈零件和燃?xì)鉁u輪葉片 |
GH4049 | 900℃以下的燃?xì)鉁u輪工作葉片及其他受力較大的高溫部件 |
GH4133 | 700～750℃的渦輪盤或葉片 |
GH4169 | 350～750℃的抗氧化熱強(qiáng)材料 |
注：各成分含量皆指質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
