GH1140
1、概述
GH1140是一種固溶強(qiáng)化的鐵鎳基高溫合金，除含大量鉻外，并用少量鎢、鉬、鋁和鈦等元素復(fù)合強(qiáng)化固溶體。合金具有中等的熱強(qiáng)性、高的塑性、良好的熱疲勞、組織穩(wěn)定性和焊接工藝性能。適宜于制造工作溫度850℃以下的航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室的板材結(jié)構(gòu)件和其他高溫部件?？梢怨?yīng)板、棒、管、絲、帶材及鍛件等各種變形產(chǎn)品。
1.1、材料型號(hào)
GH1140（GH140，CR-2）
1.2、相近型號(hào)
1.3、材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
GJB1952-1994《航空用高溫合金冷軋薄板規(guī)范》GJB2297-1995《航空用高溫合金冷拔（軋）無縫管規(guī)范》GJB2612-1996《航空用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》GJB3020-1997《航空用高溫合金環(huán)坯規(guī)范》GJB3317-1998《航空用高溫合金熱軋板規(guī)范》GJB3318-1998《航空用高溫合金冷軋帶材規(guī)范》GJB3165-1998《航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規(guī)范》GJB3167-1998《冷鐓用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》GB/T15062-1994《一般用高溫合金管》
1.5、熱處理制度
固溶處理：熱軋板、冷軋薄板和帶材1050～1090℃，空冷；絲材和管材1050～1080℃，空冷或水冷；棒材和環(huán)坯1080℃±10℃，空冷。
1.6、品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)
可供應(yīng)各種規(guī)格的熱軋板、冷軋板、帶材、棒材、絲材、管材、鍛件和環(huán)形件。板、管、絲、帶經(jīng)固溶處理和酸洗后供應(yīng)。棒材和環(huán)形件于熱軋或鍛造狀態(tài)供應(yīng)。鍛件于鍛造狀態(tài)或經(jīng)固溶處理后供應(yīng)。
1.7、熔煉與鑄造工藝
電弧爐熔煉或電弧爐+電渣重熔。
1.8、應(yīng)用概況與特殊要求
已用于制造多種航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室火焰筒、加力擴(kuò)散器、整流支板、穩(wěn)定器、輸油圈、加力可調(diào)噴口殼體、管接頭、襯套以及飛機(jī)機(jī)尾罩蒙皮等零部件，投入成批生產(chǎn)使用。在550～800℃溫度范圍內(nèi)長期使用后稍有硬化現(xiàn)象，使室溫塑性下降。在1000℃以上的高溫抗氧化性比同類用途的鎳基合金稍差。
2、物理及化學(xué)性能
2.1、熱性能
2.2、密度
ρ=8.09g/Cm3
2.3、電性能
室溫電阻率ρ=1.07*10-6Ω.m
2.4、磁性能
合金無磁性。
2.5、化學(xué)性能
2.5.1、抗氧化性能2.5.1.1、合金在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h的氧化速率見表2-1。
θ/℃ | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 |
氧化速率/(g/(m2.h)) | 0.014 | 0.028 | 0.139 | 0.270 | 0.523 |
2.5.1.2、合金在700℃以上長期工作時(shí)產(chǎn)生沿晶界氧化。在700℃～1200℃暴露100h后的大晶界氧化深度。在700～900℃長期暴露1000h內(nèi)的大晶界氧化深度。
2.5.1.3、該合金制造的火焰筒在高于900℃長期工作時(shí)，可能產(chǎn)生氧化剝落；氧化剝落的速度為0.016mm/100h。火焰筒中間段，長期工作后的氧化剝落深度表2-2
合金 | 氧化剝落深度/mm | 氧化剝落深度/mm |
200h | 800h | |
GH1140 | 0.032 | 0.127 |
GH3039 | 0.115 | |
2.5.1.4、合金在高溫下長期工作時(shí)可采用65、66-4、W-2和W69-1琺瑯涂層進(jìn)行有效的保護(hù)，也可采用固體滲鋁和真空噴鍍鋁涂層。合金基體和采用涂層后的抗氧化性對(duì)比見表2-3。
材料型號(hào) | 100h氧化速率/(g/(m2.h)) | 100h氧化速率/(g/(m2.h)) | 100h沿晶氧化深度/μm | 100h沿晶氧化深度/μm |
900℃ | 1000℃ | 900℃ | 1000℃ | |
| 0.162 | 0.236 | 10～20 | 26～30 |
GH1140+65涂層 | 0.055 | 0.081 | 11～15 | 30 |
GH1140+66-4涂層 | 0.047 | 0.071 | 11～15 | 30 |
材料型號(hào) | 100h氧化速率/(g/(m2.h)) | 100h氧化速率/(g/(m2.h)) | 100h沿晶氧化深度/μm | 100h沿晶氧化深度/μm |
900℃ | 1000℃ | 900℃ | 1000℃ | |
GH1140+W2涂層 | --- | 0.076 | --- | --- |
GH1140+固體滲鋁 | --- | 0.030 | --- | --- |
GH1140+真空噴鍍鋁 | --- | 0.027 | --- | --- |
2.5.2、耐腐蝕性能國產(chǎn)航空煤油無論有無CS2添加劑，對(duì)GH1140合金均無腐蝕作用，而對(duì)鎳基合金，必須有添加劑才能防止腐蝕。若用國外航空煤油，有時(shí)也發(fā)現(xiàn)在嚴(yán)重的坑關(guān)腐蝕。
3、工藝性能與要求
3.1、熱成型工藝
3.1.1、鍛造時(shí)裝爐溫度≤700℃，加熱溫度1160℃±20℃，終端溫度不低于900℃。3.1.2、板坯熱軋加熱溫度1160℃±20℃，軋制溫度1180~950℃，進(jìn)后一個(gè)孔型時(shí)溫度好控制在950~1000℃范圍內(nèi)。3.1.3、熱軋板荒軋加熱溫度1120℃，荒軋溫度1120~850℃，熱軋板一火軋成，總變形量要大于50%。3.1.4、冷軋板軋壓下量為30%~40%，成品板平整變形量不得大于3%。
3.2、冷成型性能
3.2.1、板材的狀態(tài)具有良好的塑性，成形工序在室溫下進(jìn)行。當(dāng)以多次成形工藝制造零件時(shí)，每次冷成型后均進(jìn)行中間，熱處理。成型前零件表面涂以硝基清漆。
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