GH1140高温合金
GH1140 是一种固溶强化的铁镍基高温合金，除含大量铬外，并用少量钨、钼、铝和钛等元素复合强化固溶体。合金具有中等的热强性、高的塑性、良好的热疲劳、组织稳定性和焊接工艺性能。适宜于制造工作温度850℃以下的航空发动机和燃气轮机燃烧室的板材结构件和其他高温部件。可以供应板、棒、管、丝、带材及锻件等各种变形产品。
材料牌号
GH1140（GH140，CR-2）
材料的技术标准
GJB 1952-1994《航空用高温合金冷轧薄板规范》
GJB 2297-1995《航空用高温合金冷拔（轧）无缝管规范》
GJB 2612-1996《航空用高温合金冷拉丝材规范》
GJB 3020-1997《航空用高温合金环坯规范》
GJB 3317-1998《航空用高温合金热轧板规范》
GJB 3318-1998《航空用高温合金冷轧带材规范》
GJB 3165-1998《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范》
GJB 3167-1998《冷镦用高温合金冷拉丝材规范》
GB/T 15062-1994 《一般用高温合金管》
化学成分
C
Cr
Ni
W
Mo
Al
Ti
Fe
0.06～0.12
20.0～23.0
35.0～40.0
1.40～1.80
2.00～2.50
0.20～0.60
0.70～1.20
余量
Ce
Mn
Si
P
S
≤0.05
≤0.70
≤0.80
≤0.025
≤0.015
注：用电弧炉熔炼时ω(Al+Ti)就不大于1.55%，采用电弧炉+电渣熔炼时ω(Al+Ti)就不大于1.75%。
热处理制度
固溶处理：热轧板、冷轧薄板和带材1050～1090℃，空冷；丝材和管材1050～1080℃，空冷或水冷；棒材和环坯1080℃±10℃，空冷。
品种规格与供应状态
可供应各种规格的热轧板、冷轧板、带材、棒材、丝材、管材、锻件和环形件。板、管、丝、带经固溶处理和酸洗后供应。棒材和环形件于热轧或锻造状态供应。锻件于锻造状态或经固溶处理后供应。
熔炼与铸造工艺
电弧炉熔炼或电弧炉+电渣重熔。
应用概况与特殊要求
已用于制造多种航空发动机的燃烧室火焰筒、加力扩散器、整流支板、稳定器、输油圈、加力可调喷口壳体、管接头、衬套以及飞机机尾罩蒙皮等零部件，投入成批生产使用。在550～800℃温度范围内长期使用后稍有硬化现象，使室温塑性下降。在1000℃以上的高温抗氧化性比同类用途的镍基合金稍差。
物理及化学性能
电性能
室温电阻率ρ=1.07*10-6Ω.m
磁性能
合金无磁性。
化学性能
抗氧化性能
合金在空气介质中试验100h的氧化速率见表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
合金在700℃以上长期工作时产生沿晶界氧化。在700℃～1200℃暴露100h后的最大晶界氧化深度。在700～900℃长期暴露1000h内的最大晶界氧化深度。
该合金制造的火焰筒在高于900℃长期工作时，可能产生氧化剥落；氧化剥落的速度为0.016mm/100h。火焰筒中间段，长期工作后的氧化剥落深度
合金
氧化剥落深度/mm
氧化剥落深度/mm
200h
800h
GH1140
0.032
0.127
GH3039
0.115
2.5.1.4、合金在高温下长期工作时可采用65、66-4、W-2和W69-1珐琅涂层进行有效的保护，也可采用固体渗铝和真空喷镀铝涂层。合金基体和采用涂层后的抗氧化性对比见表2-3。
材料牌号
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涂层
0.055
0.081
11～15
30
GH1140+66-4涂层
0.047
0.071
11～15
30
材料牌号
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涂层
---
0.076
---
---
GH1140+固体渗铝
---
0.030
---
---
GH1140+真空喷镀铝
---
0.027
---
---
2.5.2、耐腐蚀性能 国产航空煤油无论有无CS2添加剂，对GH1140合金均无腐蚀作用，而对镍基合金，必须有添加剂才能防止腐蚀。若用国外航空煤油，有时也发现在严重的坑关腐蚀。
工艺性能与要求
热成型工艺
锻造时装炉温度≤700℃，加热温度1160℃±20℃，终端温度不低于900℃。
板坯热轧加热温度 1160℃±20℃，轧制温度1180~950℃，进最后一个孔型时温度最好控制在950~1000℃范围内。
热轧板荒轧加热温度1120℃，荒轧温度1120~850℃，热轧板一火轧成，总变形量要大于50%。
冷轧板轧压下量为30%~40%，成品板平整变形量不得大于3%。
冷成型性能
板材的状态具有良好的塑性，成形工序在室温下进行。当以多次成形工艺制造零件时，每次冷成型后均进行中间，热处理。成型前零件表面涂以硝基清漆。
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