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GH140作為一種常用的高溫特種合金，上海隆繼在生產(chǎn)制造過程中致力于提升合金的各方面屬性，公司配備先進(jìn)的熔煉設(shè)備與完善的管理體系，不論選材還是熔煉過程中都嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，確保生產(chǎn)出來的GH140為高品質(zhì)合金，那么關(guān)于GH140合金的各項(xiàng)屬性您知道多少呢？
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GH140
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、材料牌號(hào)
GH1140（GH140，CR-2）
1.2、相近牌號(hào)
1.3、材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
GJB 1952-1994《航空用高溫合金冷軋薄板規(guī)范》 GJB 2297-1995《航空用高溫合金冷拔（軋）無縫管規(guī)范》 GJB 2612-1996《航空用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》 GJB 3020-1997《航空用高溫合金環(huán)坯規(guī)范》 GJB 3317-1998《航空用高溫合金熱軋板規(guī)范》 GJB 3318-1998《航空用高溫合金冷軋帶材規(guī)范》 GJB 3165-1998《航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規(guī)范》 GJB 3167-1998《冷鐓用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》 GB/T 15062-1994 《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(zhǎng)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kangyang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、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(zhǎng)期工作時(shí)產(chǎn)生沿晶界氧化。在700℃～1200℃暴露100h后的晶界氧化深度。在700～900℃長(zhǎng)期暴露1000h內(nèi)的晶界氧化深度。
2.5.1.3、該合金制造的火焰筒在高于900℃長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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性對(duì)比見表2-3。
材料牌號(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 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
材料牌號(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(guó)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(guó)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X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。
鑄造高溫合金葉輪：發(fā)動(dòng)機(jī)中,高溫合金葉輪位于燃燒室和導(dǎo)向器之后,葉片必須工作于高溫腐蝕性燃?xì)猸h(huán)境中,承受高溫腐蝕性氣體的直接沖擊和因此帶來的*的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力,容易發(fā)生蠕變斷裂。此外,葉輪工作時(shí),轉(zhuǎn)數(shù)*,導(dǎo)致部位遭受巨大的機(jī)械應(yīng) 力,容易開裂。 早期,葉輪的制造方法是將鍛造盤和鑄造葉片通過機(jī)械加工然后裝配在一起。這種制造方法周期長(zhǎng),成本高,裝配精度不易保證。為了降低葉輪的制造成本,20世紀(jì)60年代末出現(xiàn)了將葉片和連在一起整體鑄造的技術(shù),當(dāng)時(shí)主要用作地面渦輪增壓器葉輪。隨著鑄造工藝水平的提高,整鑄技術(shù)擴(kuò)大應(yīng)用到航空發(fā)動(dòng)機(jī)上。目前1500kW以下的小型渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛采用軸向和徑向整體鑄造葉輪。這不僅降低了葉輪的制造成本,而且避免了榫頭裝配的應(yīng)力 。隨著鑄造技術(shù)和高溫合金材料 的飛速發(fā)展,人們已經(jīng)可以獲得所期望的特定顯微 組織的整鑄葉輪.
隨著航空科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能不斷日益完善和提高,正朝著高推重比、高推力和低油耗、長(zhǎng)使用壽命的方向發(fā)展。與十年前相比,航空發(fā)動(dòng)機(jī)的功率提高了25%,推重比達(dá)到(12~15),燃油消耗降低了30%~50%,渦輪進(jìn)口溫度超過了2000??。做為航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心部分的渦輪(工作葉片與渦),它的工作條件是相當(dāng)惡劣,各種發(fā)動(dòng)機(jī)用整體鑄造葉輪,,其渦輪工作葉片同時(shí)承受高溫、燃?xì)飧g、離心力、彎曲應(yīng)力、熱應(yīng)力、振動(dòng)和熱疲勞的作用,因此要求葉片除了應(yīng)具有良好的性、耐腐蝕能力和足夠高的強(qiáng)度外,還應(yīng)具有良好的機(jī)械疲勞、熱疲勞性能以及足夠的塑性和沖擊韌性。而渦部分雖然工作溫度比工作葉片低,但其應(yīng)力條件異常復(fù)雜,輪轂和輻板等各部位所受應(yīng)力、溫度、介質(zhì)作用程度不同,因此對(duì)渦的基本性能要求為:高的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和塑性,足夠的持久、蠕變強(qiáng)度和低循環(huán)疲勞強(qiáng)度,良好的耐蝕性能和組織穩(wěn)定性?；趯?duì)渦輪的工作葉片和渦的不同性能要求,大中型航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪制造方法是將渦和工作葉片分別單獨(dú)制造,然后機(jī)械加工裝配在一起形成渦輪。這種制造方法可以有針對(duì)性的將工作葉片和渦選用不同的合金材料。一般采用GH高溫合金系列和K高溫合金系列精鑄而成。
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