2026/10/31 15:58:24 来源: 冶韩实业(上海)有限公司
GH3128镍基合金
GH3128是以钨、钼固溶强化并用硼、铈、锆强化晶界的镍基合金,中文名为镍基合金。该合金具有高塑性、较高持久蠕变强度、良好抗氧化性及冲压、焊接等性能,综合性能优于GH3044和GH3536同类合金,适用于制造950℃下长期工作的航空发动机燃烧室火焰筒、加力燃烧室壳体、调节片及其他高温部件。
材料形态涵盖冷轧薄板(0.8~4.0mm)、热轧板(4~14mm)、棒材、锻件、丝材和管材,交货状态固溶温度为1140~1180℃空冷。高温性能需经1200℃补充固溶处理后检验,冷轧板和热轧板经固溶酸洗处理,焊丝采用冷拉、半硬或固溶酸洗状态。生产工艺采用非真空或真空感应炉加电渣重熔,控制锻造温度(装炉≤700℃,终锻>900℃),支持氩弧焊、点焊等焊接方式。
材料牌号
GH3128(GH128,红星11号)
材料技术标准
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》
GJB 3317-1998 《航空用高温合金热轧板规范》
化学成分
C
Cr
Ni
W
Mo
Al
Ti
≤0.05
19.0~22.0
余量
7.5~9.0
7.5~9.0
0.40~0.80
0.4~0.80
Fe
B
Zr
Ce
Mn
Si
P
S
≤
≤
≤
≤
≤
≤
≤
≤
0.2
0.005
0.06
0.05
0.50
0.80
0.013
0.013
性能要求
热性能
密度
ρ=8.81g/cm3
GH3128(GH128) 熔化温度范围 1340~1390℃
制造方法
中频冶炼GH3128高温合金的制备方法涉及返回料的预处理、配料熔炼、分阶段脱氧、合金化与终脱氧及浇注成型等关键步骤。通过喷砂、磁选、烘烤等工艺可实现50%-60%高比例返回料的稳定利用。在中频感应炉中采用CaOCaF混合渣与CaOAlO低熔点造渣剂协同控渣,并结合硅钙块与硅钙粉进行多级脱氧,有效降低钢液中氧含量。终脱氧阶段引入稀土铈以形成球状CeOS夹杂,有助于提升合金的高温塑性与组织致密性。
经底注式浇注获得的GH3128高温合金具有氧含量≤20ppm、氮含量≤50ppm、缩孔率≤2%的特性。该合金的抗拉强度≥850MPa,高温持久寿命≥100小时。该方法工艺稳定,纯净度高,适用于高端装备用高温合金的高效制备。
金相组织结构
该合金在固溶状态为单相奥氏体组织,含有少量细小均匀分布的TiN和M6C。
合金中的一次碳化物受镁含量及冷却速度影响显著。研究表明,镁处理(镁含量从0增至0.0130%)可细化枝晶结构,使一次碳化物逐渐分散、尺寸减小、数量增加,并将不规则骨架状碳化物打断为相对规则的块状和短棒状。提高冷却速度(如空冷相比炉冷)能进一步细化一次碳化物尺寸,但也会因其快速形核而导致数量增加。例如,与未加镁的炉冷样品相比,添加0.0130%镁的空冷样品中一次碳化物尺寸减小约76%,数量增加6.3倍。镁处理和改变冷却速度均不改变一次碳化物的成分和类型。
工艺性能与要求
2、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。
3、合金可以用氩弧焊、点焊、缝焊等方法焊接。
应用领域
GH3128合金适用于制造950℃下长期工作的航空发动机燃烧室火焰筒、加力燃烧室壳体、调节片及其他高温部件。此外,该合金有望成为超高温气冷堆(VHTR)核心部件中间换热器(IHX)的主要结构材料。


