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GH3128圆棒,板材

点击次数:443更新时间:2020-11-13

 

GH3128

一、GH3128概述 

GH3128是以钨、钼固溶强化并用硼、铈、锆强化晶界的镍基合金,具有高的塑性,较高的持久蠕变强度以及良好的性和冲压、焊接等性能。其优于GH3044和GH3536等同类镍基固溶合金。适合于制造在950℃下工作的航空发动机的燃烧室火焰筒、加力燃烧室壳体、调节片及高温零、部件,主要产品为冷轧薄板,也可供应热轧板、棒材、锻件、丝材和管材。

1.1GH3128材料牌号GH3128(GH128,红星11号)

1.2GH3128相近牌号

1.3GH3128材料的技术标准

GJB1952-1994《航空用高温合金冷轧薄板规范》

GJB2612-1996《焊接用高温合金冷拉丝材规范》

GJB3317-1998《航空用高温合金热轧板规范》

1.4GH3128化学成分见表1-1。

1-1 % 

C

Cr

Ni

W

Mo

Al

Ti

Fe

B

Zr

Ce

Mn

Si

P

S

不大于

≤0.05

19.0~22.0

余量

7.5~9.0

7.5~9.0

0.40~0.80

0.4~0.80

0.2

0.005

0.06

0.05

0.50

0.80

0.013

0.013

注:B、Ce、Zr按计算量加入。

1.5GH3128热处理制度交货状态固溶温度为1140~1180℃,空冷。高温性能经1200℃补充固溶处理后进行检验。

1.6GH3128品种规格和供应状态供应的冷轧薄板δ0.8~4.0mm、热轧板δ4~14mm、冷拉焊丝d0.3~10mm。冷轧板和热轧板于固溶和酸洗后供应;焊丝于冷拉、半硬或固溶和酸洗状态供应。

1.7GH3128熔炼和铸造工艺非真空或真空感应炉加电渣重熔。

1.8GH3128应用概况与特殊要求合金适用于制造在950℃以下工作的航空发动机燃烧室和加力燃烧室零部件,使用效果良好。

二、GH3128物理及化学性能 

2.1GH3128热性能

2.1.1GH3128(GH128)熔化温度范围1340~1390℃[1]。

2.1.2GH3128(GH128)热导率见表2-1。

2-1[2] 

θ/℃

100

200

300

400

500

600

700

800

900

950

λ/(W/(m?℃))

11.30

12.56

14.24

15.49

16.75

18.42

19.68

21.35

23.02

23.86

2.1.3GH3128线膨胀系数见表2-2。

2.1.4GH3128热扩散率见表2-3。

2-2[2] 

θ/℃

18~100

18~200

18~300

18~400

18~500

18~600

18~700

18~800

18~900

18~1000

α/10-6℃-1

11.25

11.86

12.68

12.80

13.37

13.68

14.46

15.19

15.66

16.29

2.2GH3128密度ρ=8.81g/cm3[2]。

2.3GH3128电性能电性阻率表2-4。

2.4GH3128磁性能合金无磁性[3]。

2-3[2] 

θ/℃

25

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Q/(10-6m2/S))

2.30

2.49

2.78

3.08

3.39

3.69

3.88

4.16

3.92

4.16

2-4[2] 

θ/℃

17

850

900

950

1000

1050

1100

1150

p/(10-6Ω.M))

1.37

1.42

1.39

1.40

1.39

1.38

1.38

1.39

2.5GH3128化学性能

2.5.1GH3128性能合金在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-5。

2-5[1] 

θ/℃

900

1000

1100

氧化速率/(g/(m2?h))

0.055

0.236

0.269

2.5.2耐腐蚀性能海洋性燃气腐蚀性能见表2-6。

2-6[3] 

试验制度

试样尺寸/mm

失重/(mg/cm2)

宏观检查

900℃,27h

1.5?15?30

2.2

表面完好

注:试验条件是空气与燃料之比为39:1,盐氛浓度为106?10-6,燃料为0号柴油。

三、GH3128力学性能 

GH3128标准规定的性能见表3-1。

3-1 

品种

试样状态

θ/℃

拉伸性能

持久性能

σb/MPa

δ5/%

σ/MPa

δ/mm

t/h

δ5/%

不小于

热轧板

交货状态

20

735

40

-

-

-

-

交货状态+1200℃,空冷

950

175

40

-

-

-

-

冷轧薄板

交货状态

20

735

40

-

-

-

-

交货状态+1200℃,空冷

950

175

40

规范Ⅰ

54

>1.2

≤1.2

≥23

≥20

实测

实测

规范Ⅱ

39

≥1.5

<1.5~1.0

≤1.0

≥100

≥80

≥70

实测

实测

实测

注:持久性能的初次检验按规范Ⅰ进行。按规范Ⅰ进行检验不合格时,允许按规范Ⅱ重新检验。

四、GH3128(GH128)组织结构 

4.1GH3128相变温度
4.2GH3128时间-温度-组织转变曲线μ相的析出曲线见图4-1。

4.3GH3128合金组织结构合金在固溶状态为单相奥氏体组织,含有少量细小均匀分布的TiN和M6C。在时效过程中析出M6C、μ、αw和M23C6相。μ相的析出温度范围是700~1050℃,大析出量为3.49%。M23C6相在700~800℃时效后析出,析出量仅为0.14%。aw相是在900℃时效后发现的,200h达到析出高峰,其量为0.86%。断续延长时效时间,板出量下降。时效时间对析出量的影响见图4-2。

五、GH3128GH128)工艺性能与要求 

5.1GH3128成形性能

5.1.1GH3128板材反复弯曲和冲压性能见表5-1。
5.1.2GH3128加工工艺参数钢锭锻造时装炉温度不高于700℃,加热温度为1160℃?10℃,

终锻温度大于900℃;板坯轧制加热温度为1170℃?10℃,终轧温度大于900℃;薄板热轧加热温度为1140~1180℃,终轧温度大于800℃。冷轧总压下率为30%~50%。

5-1[1] 

熔炼工艺

试样厚度/mm

试样状态

反复弯曲次数

杯突深度/mm

限深冲系数

感应加电渣

感应加真空电弧

1.5

1.5

1150℃,空冷

供应状态

24

30

11.5

12.9

2.0

---

5.2GH3128焊接性能板材焊接性能良好,可采用氩弧焊、缝焊和点焊等方法焊接,均能得到满意的焊接接头质量,接头强度系数大于90%,该合金可与GH3044、GH3039、GH1140、GH3030和1Cr18Ni9Ti等板材焊接。

5.2.1GH3128焊接工艺参数

5.2.1.1GH3128手工氩弧焊对接工艺参数见表5-2。

5-2[2] 

厚度/mm

焊接电流/A

弧压/V

氩气流量/(L/min)

钨直径/mm

填料

焊速/(m/min)

1.5

95~115

10

11

2

母材切条

0.33~0.37

5.2.1.2GH3128缝焊工艺参数见表5-3。

5-3[2] 

厚度/mm

二次电压/V

焊接时间/s

休止时间/s

焊接电流/A

电电压/N

焊速/(m/min)

1.5

4.25

0.28

0.24

9800

6375~7845

0.34

5.2.2GH3128手工氩弧焊和缝焊接头的力学性能见表5-4。

5-4[2] 

焊接方法

熔炼工艺

焊接材料

θ/℃

拉伸性能

持久性能

σb/MPa

接头强度系数/%

σ/MPa

t/h

焊前

焊后

焊前

焊后

手工氩弧焊

感应加电渣

GH3128

800

950

419

196

392

186

95

94

-

39

-

142

-

141

感应加真空电弧

GH3128

20

800

900

950

-

-

-

-

755

387

240

177

-

-

-

-

-

-

-

39

-

-

-

-

-

-

-

107~229

缝焊

感应加电渣

GH3128+GH3128

800

900

950

1000

412

255

196

142

402

250

206

142

98

98

100

100

-

59

39

29

-

148

193

149

-

140

142

108

GH3128+GH3044

800

900

950

-

-

-

417

245

147

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

感应加真空电弧

GH3128+GH3128

20

800

900

950

-

-

-

-

730

363

265

181

-

-

-

-

-

-

-

39

-

-

-

-

-

-

-

146

注:板厚δ1.5mm。

5.3GH3128零件热处理工艺航空发动机加力燃烧室零部件的固溶处理温度为1200℃?10℃,空冷;燃烧室火焰筒零部件的固溶温度为1160℃?10℃,空冷;零件多次冲压成形时的中间处理温度为1100℃?20℃,保温时间根据零件厚度和装炉情况确定。

5.4GH3128表面处理工艺在高温下工作的零件可采用W-2珐琅涂层进行有效的保护。


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