GH132高温合金是一种以铁-镍-铬为基体的沉淀硬化型变形高温合金
来源:优游平台总代注册 发布时间:2026-01-13 22:55:11
为基体的沉淀硬化型变形高温合金,其基体成分主要为Fe-25Ni-15Cr。该合金通过添加钼、钛、铝、钒及微量硼等元素做综合强化,使它在,同时具备较好的加工塑性和满意的焊接性能,因此在航空航天、能源电力等高温承力部件领域得到普遍应用。
GH132高温合金的化学成分设计精密,各元素含量范围控制严格。其中,镍含量为24.0%-27.0%,铬含量为13.5%-16.0%,铁作为基体元素占据余量。强化元素包括钼(1.00%-1.50%)、钛(1.90%-2.30%)、铝(≤0.35%)、钒(0.10%-0.50%)以及微量的硼(0.001%-0.010%)。
这些合金元素的协同作用构成了GH132合金的强化机制。钛和铝元素通过形成γ相[Ni3(Ti,Al)]实现沉淀强化,这是该合金获得高温强度的关键。钼元素主要起固溶强化作用,能够明显提高基体的高温强度和抗蠕变性能。钒元素有助于改善合金的热加工性能,而微量硼元素则主要偏聚于晶界,强化晶界结构,提高合金的持久寿命和抗蠕变能力。
GH132高温合金的密度约为7.93g/cm³,熔化温度范围在1364-1424℃之间。其热导率随温度上升而增加,从100℃时的14.2W/(m·℃)到900℃时的27.6W/(m·℃)。线线胀系数也随温度上升而增大,在20-100℃范围内为15.37×10-6/℃,到20-900℃范围时增至20.45×10-6/℃。
在力学性能方面,GH132合金在室温下的典型抗拉强度可达930MPa以上,屈服强度不低于590MPa,延伸率可达15%-20%。这些力学性能能够最终靠热处理制度做调整优化。在高温环境下,该合金仍能保持比较高的强度稳定性,这是它可以胜任高温工况的关键因素。
GH132高温合金的性能高度依赖于热处理制度的选择。标准热处理工艺包括:固溶处理(980-1000℃,1-2小时,油冷或空冷)加上时效处理(700-720℃,12-16小时,空冷)。对于优质GH132合金,推荐采用900℃±10℃保温1-2小时后油冷,再进行750℃±10℃保温16小时空冷的双重处理制度。
经过适宜的热处理后,GH132合金的微观组织主要由γ奥氏体基体、均匀弥散分布的γ相[Ni3(Ti,Al)]以及少量碳化物(TiN、TiC)和晶界硼化物(M3B2)组成。这种复相微观结构是合金获得优异高温性能的基础。γ相作为主要强化相,其尺寸、分布和数量直接影响合金的强度水平;而晶界硼化物则有助于提高晶界强度,延缓蠕变裂纹的萌生与扩展。
在航空航天领域,它大多数都用在制造航空发动机在650℃以下长期工作的涡轮盘、压气机盘、转子叶片和紧固件等高温承力部件。这些部件在工作中需要承受巨大的离心力和热应力,GH132合金的高强度和高耐热性正好满足这些苛刻要求。
在能源电力领域,该合金被用于工业燃气轮机的涡轮盘、叶片以及核电设备中的关键部件。其良好的抗蠕变性能和长期组织稳定性确保了发电设备在高温高压工况下的安全可靠运行。
在石油化工领域,GH132合金常用来制造乙烯裂解炉炉管、加氢反应器内件等耐高温腐蚀部件。该合金在高温下抵抗氧化和硫化腐蚀的能力,显著延长了化工装置的使用寿命。
此外,在高端装备制造领域,GH132合金也被应用于高温模具、特种阀门等需要耐热、耐磨损的部件制造。
GH132合金拥有非常良好的可锻性能,适宜的锻造加热温度约为1140℃,终锻温度一般控制在900℃左右。锻件的晶粒度尺寸与变形程度和终锻温度紧密关联,需要严控工艺参数以获得均匀细小的晶粒组织。
该合金还具有满意的焊接性能,可采用氩弧焊、点焊、缝焊等多种办法来进行焊接。推荐在固溶状态下进行焊接操作,焊后需进行时效处理以恢复性能。为避免焊接裂纹,有时需要采取预热措施,预热温度通常为150-200℃,层间温度不宜超过250℃。
在冷加工方面,GH132合金可生产包括棒材、板材、丝材、盘件和环件等多种形态的产品。不同形态的产品有相应的热处理制度和要求,例如冷拉棒材通常以固溶+酸洗状态交货,而冷镦丝材则有固溶+酸洗盘状、直条状等多种供货状态。
GH132高温合金作为一种综合性能优异的铁镍铬基高温材料,通过合理的成分设计和热处理工艺,在650℃以下温度区间展现出优异的高温强度、抗蠕变性能和良好的工艺适应性。随着现代工业对高温材料性能要求的逐步的提升,GH132合金及其改进型将继续在航空航天、能源装备、石油化学工业等高端制造领域发挥重要作用。
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