GH3128 鎳基變形高溫合金 中國牌號：GH3128/GH128/紅星11號 一、GH3128 概述 GH3128是以鎢、鉬固溶強化并用硼、鈰、鋯強化晶界的鎳基合金，具有高的塑性，較高的持久蠕變強度以及良好的抗氧化性和沖壓、焊接等性能。其綜合性能優于GH3044和GH3536等同類鎳基固溶合金。適合于制造在950℃下長期工作的航空發動機的燃燒室火焰筒、加力燃燒室殼體、調節片及其他高溫零、部件，主要產品為冷軋薄板，也可供應熱軋板、棒材、鍛件、絲材和管材。 1.1 GH3128 材料牌號 GH3128(GH128，紅星11號) 1.2 GH3128 相近牌號 1.3 GH3128 材料的技術標準 1.4 GH3128 化學成分 見表1-1。 表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按計算量加入。 1.5 GH3128 熱處理制度 交貨狀態固溶溫度為1140～1180℃，空冷。高溫性能經1200℃補充固溶處理后進行檢驗。 1.6 GH3128 品種規格和供應狀態 供應的冷軋薄板δ0.8～4.0mm、熱軋板δ4～14mm、冷拉焊絲d0.3～10mm。冷軋板和熱軋板于固溶和酸洗后供應；焊絲于冷拉、半硬或固溶和酸洗狀態供應。 1.7 GH3128 熔煉和鑄造工藝 非真空或真空感應爐加電渣重熔。 1.8 GH3128 應用概況與特殊要求 合金適用于制造在950℃以下工作的航空發動機燃燒室和加力燃燒室零部件，使用效果良好。 二、GH3128 物理及化學性能 2.1 GH3128 熱性能 2.1.1 GH3128(GH128) 熔化溫度范圍 1340～1390℃[1]。 2.1.2 GH3128(GH128) 熱導率 見表2-1。 表2-1[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 2.1.3 GH3128 線膨脹系數 見表2-2。 2.1.4 GH3128 熱擴散率 見表2-3。 表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 2.2 GH3128密度 ρ=8.81g/cm3[2]。 2.3 GH3128電性能 電性阻率表2-4。 2.4 GH3128磁性能 合金無磁性[3]。 表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 表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 2.5 GH3128化學性能 2.5.1 GH3128抗氧化性能 合金在空氣介質中試驗100h后的氧化速率見表2-5。 表2-5[1] θ/℃ 900 1000 1100 氧化速率/（g/(m2·h）） 0.055 0.236 0.269 2.5.2 耐腐蝕性能 海洋性燃氣腐蝕性能見表2-6。 表2-6[3] 試驗制度 試樣尺寸/mm 失重/(mg/cm2) 宏觀檢查 900℃，27h 1.5×15×30 2.2 表面完好 注：試驗條件是空氣與燃料之比為39：1，鹽氛濃度為106×10-6，燃料為0號柴油。三、GH3128力學性能 GH3128標準規定的性能見表3-1。 表3-1品種 試樣狀態 θ/℃ 拉伸性能 持久性能 σb/MPa δ5/% σ/MPa δ/mm t/h δ5/% 不小于 熱軋板 交貨狀態 20 735 40 - - - - 交貨狀態＋1200℃，空冷 950 175 40 - - - - 冷軋薄板 交貨狀態 20 735 40 - - - - 交貨狀態＋1200℃，空冷 950 175 40 規范Ⅰ 54 >1.2 ≤1.2 ≥23 ≥20 實測 實測 規范Ⅱ 39 ≥1.5 <1.5～1.0 ≤1.0 ≥100 ≥80 ≥70 實測 實測 實測 注：持久性能的初次檢驗按規范Ⅰ進行。按規范Ⅰ進行檢驗不合格時，允許按規范Ⅱ重新檢驗。四、GH3128(GH128) 組織結構 4.1 GH3128相變溫度 4.2 GH3128時間-溫度-組織轉變曲線 μ相的析出曲線見圖4-1。 4.3 GH3128合金組織結構 合金在固溶狀態為單相奧氏體組織，含有少量細小均勻分布的TiN和M6C。在長期時效過程中析出M6C、μ、αw和M23C6相。μ相的析出溫度范圍是700～1050℃，較大析出量為3.49%。M23C6相在700～800℃時效后析出，析出量僅為0.14%。aw相是在900℃長期時效后發現的，200h達到析出高峰，其量為0.86%。斷續延長時效時間，板出量下降。時效時間對析出量的影響見圖4-2。