GH1131高温合金

材料介绍
GH1131（又称GH131）是一种以镍、铬、铁为基体，复合添加钨、钼、铌、氮等元素的铁基高温合金，对应俄罗斯牌号Х21Н28В5М3БАР，执行GB/T14992-2005等标准。合金具有良好的热加工塑性和焊接、冷成型工艺性能。主要产品有冷轧薄板、热轧中板、棒材、扁钢和丝材等。可用于制作在700～1000℃短时工作的火箭发动机和在700～750℃长期工作的航空发动机的高温部件。热强性与GH3044合金相当，适用于700-1000℃工况环境，主要应用于航空发动机燃烧室壳体、火箭喷口调节片及核反应堆热交换管等高温部件。
该合金采用非真空感应炉加电渣重熔工艺生产，热轧板需经1130-1170℃固溶处理，锻造温度控制在1120±20℃，冷轧压下率为20%-30%。高温力学性能表现为900℃抗拉强度不低于176MPa，850℃持久断裂寿命≥500小时，并具有低氧化速率（1000℃下≤0.1863g/(m2·h)）和抗蠕变特性。表面处理需经碱酸洗及白化工艺以保障服役稳定性，焊接工艺兼容氩弧焊，适配高温合金材料。长期使用存在900℃以上塑性下降及高纯原料依赖等技术挑战。
材料牌号
GH1131(GH131)
相近牌号
Х21Н28В5М3БАР，ЭЛ126，ВЖ100(俄罗斯)
材料技术标准
GB/T14992-1994 《高温合金 牌号》[作废]
GB/T14992-2005 《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》[现行]
GB/T14995-1994 《高温合金热轧钢板》[作废]
GJB 1952-1994 《航空用高温合金冷轧薄板规范》
GJB 2612-1996 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》
YB/T5245-1993 《普通承力件用高温合金热轧和锻制棒材》
表1-1
C
Cr
Ni
W
Mo
Fe
N
Nb
≤0.10
19.00～22.0
25.0～30.0
4.80～6.00
2.800～3.50
余
0.15～0.30
0.70～1.30
B
Mn
Si
P
S
不大于
-
-
-
-
0.005
1.20
0.80
0.020
0.020
注：B按计算量加入，不分析。
物理化学性能

热性能
GH1131(GH131) 熔化温度范围，GH1131(GH131) 热导率
密度
ρ=8.33g/cm3
热处理制度
热轧板和冷轧薄板为：1130～1170℃，空冷；棒材为：1160℃±10℃，空冷处理。
品种规格状态
冷轧薄板、热轧板、棒材、焊丝等。热轧板和冷轧薄板经固溶处理、酸洗、矫正及切边后供应；棒材不经热处理供应；焊丝于冷拉状态、热处理及酸洗状态或半硬态供应。
熔炼铸造工艺
合金采用非真空感应炉加电渣重熔或电弧熔炼加电渣重熔工艺生产。
特殊要求
该合金主要用作火箭发动机高温部件。在航空发动机上，已制成加力燃烧室可调喷口壳体和调节片等零部件，并投入生产。与同类用途的镍基合金相比，合金的高温抗氧化性的组织稳定性较差，在700～900℃长期使用后室温塑性下降，成形性能变差。
工艺性能要求

成形性能
钢锭锻造加热温度为1120℃±20℃，开锻温度大于980℃，终锻温度不低于900℃，一次加热的变形程度为40%。板坯轧制加热温度为1150℃±20℃，开轧温度大于1050℃，终轧温度不低于900℃，最后一道压下率不小于10%，薄板热轧的粗轧加热温度为1160℃±10℃，精轧加热温度为1060℃±10℃，开轧温度大于1000℃，终轧温度不低于800℃，热轧的火次及道次不限。中间淬火温度为1150℃±10℃。冷轧压下率为20%~30%，平整量为1%~3%。
焊接性能
合金具有良好的焊接性能，可采用点焊，缝焊和氩弧焊等方法进行连接，并可获得伴以的接头温度。该合金可与GH3030,GH3039,GH3044和GH1140等合金焊接，接头性能良好。
零件热处理
板材零件的最终热处理温度为1150℃±10℃或1080℃~1120℃，中间热处理温度为1000℃±10℃。空冷。
表面处理工艺
合金薄板在软化热处理和成品热处理后，未清除板的氧化皮均需进行碱、酸洗，而对成品热处理的薄板进行碱、酸洗外，还要进行白化处理。