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GH5188高溫合金
GH5188高溫合金
[產(chǎn)品說明]

中國牌號：GH5188/GH188鈷基高溫合金
相近牌號：Haynes Alloy No.188/HA188
美國牌號：UNSR30188
法國牌號：KC20WN

24小時服務(wù)熱線： 13863525666
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行業(yè)詳情

一、GH5188鈷基合金概述：
GH5188是固溶強(qiáng)化型鈷基高溫合金，加入14%的鎢固溶強(qiáng)化，使合金具有優(yōu)良的高溫?zé)釓?qiáng)性，添加較高含量鉻和微量鑭，使合金具有良好的高溫抗氧化性能，同時具有滿意的成形、焊接等工藝性能，適于制造航空發(fā)動機(jī)上在980℃以下要求高強(qiáng)度和在1100℃以下要求抗氧化的零件。也可在航天發(fā)動機(jī)和航天飛機(jī)上使用?？缮a(chǎn)供應(yīng)各種變形產(chǎn)品，如薄板、中板、帶材、棒材、鍛件、絲材以及精密鑄件。
1、GH5188(GH188)材料牌號： GH5188(GH188)。
2、GH5188(GH188)相近牌號： Haynes Alloy No.188(HA188),UNSR30188(美國),KCN22W(法國)。
3、GH5188(GH188)材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：   
4、GH5188(GH188)化學(xué)成分：   見表1-1。                                       
表1-1                                                                 %

C≤

Si≤

Mn≤

P≤

S≤

Cr≥

Ni≥

Mo≥

Cu≤

0.05-0.15

0.20-0.50

1.25

0.020

0.015

20.0-24.0

20.0-24.0

-

0.07

其他

B≤

La≤

Ag≤

Fe≤

Co≤

Bi≤

Pb≤

Nb≤

0.015

0.03-0.12

0.0010

3.0

余量

0.0001

0.0010

-

5、GH5188(GH188)熱處理制度：熱軋板材1170～1190℃，空冷；冷軋帶材和板材1165～1230℃，快速空冷；棒材和鍛件1180℃±10℃，快速空冷。
6、GH5188(GH188)品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)： 供應(yīng)δ0.5～4mm的冷軋薄板、δ4～14mm的熱軋中板、δ0.05～0.8mm的冷軋帶材，及各種尺寸的棒材、鍛件、焊絲及精密鑄件。板材經(jīng)固溶處理、酸洗、矯直和切邊后供應(yīng)；帶材經(jīng)固溶處理、酸洗、切邊后成卷供應(yīng)；板材經(jīng)固溶處理后磨光或車光交貨；鍛件于固溶狀態(tài)供應(yīng)；精鑄件于鑄態(tài)交貨。
7、GH5188(GH188)熔煉與鑄造工藝：合金采用真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔或真空電弧重熔工藝生產(chǎn)。精密鑄件采用真空感應(yīng)熔煉后由母合金錠真空重熔澆鑄而成。
8、GH5188(GH188)應(yīng)用概況與特殊要求：該合金在國外廣泛應(yīng)用于制造燃?xì)鉁u輪及導(dǎo)彈的高溫部件，如燃燒室、尾噴管及核能工業(yè)中的熱交換器等零部件。在國內(nèi)用該合金制成的航空發(fā)動機(jī)燃燒室火焰筒和導(dǎo)向葉片等高溫部件已通過長期試車考驗(yàn)，并投入生產(chǎn)應(yīng)用。用該合金板材加工成零件的制造工藝中，任何工序（如熱處理、焊接等）均應(yīng)防止?jié)B碳及銅污染，以免損害合金的力學(xué)性能和耐蝕性能。
二、GH5188(GH188)物理及化學(xué)性能：   
1、GH5188(GH188)熱性能：                                       
(1)、GH5188(GH188)熔化溫度范圍：1300～1360℃[1]。
(2)、GH5188(GH188)熱導(dǎo)率：見表2-1。
表2-1[2]

θ/℃

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

λ/(W/(m·℃))

12.23

15.32

18.30

20.81

22.90

25.04

26.50

27.88

29.06

(3)、GH5188(GH188)比熱容：見表2-2。
表2-2[2]

θ/℃

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

c/(J/(kg·℃))

208

425

454

484

513

534

554

571

588

600

(4)、GH5188(GH188)線膨脹系數(shù)：見表2-3。
表2-3[2]

θ/℃

20-100

20-200

20-300

20-400

20-500

20-600

20-700

20-800

20-900

20-1000

α/10-6℃-1

11.8

12.4

12.9

13.4

13.7

14.4

14.8

15.2

15.7

16.2

(5)、GH5188(GH188)熱擴(kuò)散率：見表2-4。
表2-4[2]

θ/℃

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Q/(10-6m2/s)

3.15

3.70

4.15

4.45

4.70

4.95

5.10

5.20

5.30

2、GH5188(GH188)密度：ρ=9.09g/cm3[2]。
3、GH5188(GH188)電性能：合金電阻率見表2-5。
表2-5[2]

θ/℃

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

ρ/(10-6Ω·m)

1.051

1.056

1.100

1.133

1.143

1.171

1.192

1.199

1.204

1.213

4、GH5188(GH188)磁性能：合金無磁性。
5、GH5188(GH188)化學(xué)性能：
(1)、GH5188(GH188)抗氧化性能：
a、GH5188(GH188)在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h的氧化速率見表2-6。
表2-6[2]

θ/℃

900

1000

1100

氧化速率/(g/m2·h)

0.021～0.034

0.081～0.098

0.125～0.128

b、GH5188(GH188)、GH3536和GH605三種合金刀餓楔形樣式，在爐中的高溫靜止空氣中在指定溫度下試驗(yàn)1h后，在空氣中冷卻不少于40min，總的循環(huán)次數(shù)為100周；另一組試樣在轉(zhuǎn)速為1000r/min的旋轉(zhuǎn)式燃燒裝置中作循環(huán)氧化試驗(yàn)，在指定溫度下于0.3馬赫的燃燒產(chǎn)物中保持1h，然后以0.7馬赫的冷空氣吹3min，交替試驗(yàn)100周后試樣的重量損失見圖2-1。
(2)、GH5188(GH188)耐腐蝕性能：在含有硫酸鈉和氯化鈉等污染物的環(huán)境中，該合金的耐腐蝕能力優(yōu)于鎳基合金GH3536。GH5188等5種合金板材，在燃?xì)馑俣葹?m/s，燃燒空氣中含5×10-6和5×10-5海鹽，№.2號燃油中含0.3%～0.45%硫，空氣-油的比例為30：1，試驗(yàn)時試樣旋轉(zhuǎn)，并每隔1h試樣從900℃用冷空氣吹冷至260℃以下，如此在燃燒裝置上循環(huán)試驗(yàn)200h后的動態(tài)熱腐蝕試驗(yàn)                
三、GH5188(GH188)力學(xué)性能：
GH5188(GH188)合金不同品種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能見表3-1。
表3-1

品種

拉伸性能

持久性能

硬度HV

其他性能

θ/℃

σP0.2/MPa

σb/MPa

δ5/%

θ/℃

σ/MPa

t/h

δ5/%

不小于

不小于

中板

20

380

860

45

815①
   927①

165
   76

23
   23

10
   15

282

晶粒度≥4級

薄板

20
   650

380
   250

860
   620

45
   50

927

76

23

15

-

彎曲、抗氧化、晶粒度

帶材
   δ≤0.51mm

20
   650

380
   250

860
   620

40
   40

927

62

23

8

-

彎曲180°、抗氧化、
   晶粒度≥4級

帶材
   δ>0.51mm

20
   650

380
   250

860
   620

45
   50

927

76

23

15

-

棒材

20

380

860

45

927

90

23

15

HBS≤302

抗氧化

鍛件

20

380

860

45

927

83

23

15

HBS≤293

抗氧化

精鑄件

20②

300

600

10

815

165

15

-

-

-

① 持久試驗(yàn)任選一個溫度進(jìn)行。
② 試制時拉伸試驗(yàn)結(jié)果供參考。 
四、GH5188(GH188)組織結(jié)構(gòu)：
1、GH5188(GH188)相變溫度：          
2、GH5188(GH188)時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線：見圖4-1。
3、GH5188(GH188)合金組織結(jié)構(gòu)：
(1)、GH5188(GH188)固溶狀態(tài)除奧氏體基體外，有M6C一次碳化物，少量的M6C與富鑭化合物結(jié)合在一起的LaxMy相，還有極少量的M3B2和TiC相。在高溫長期暴露后，M6C會分解析出M23C6，某些爐號可能析出L相，該相在1180℃固溶或在870～980℃長期暴露后重熔于基體。
(2)、GH5188(GH188)中板、薄板和帶材技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，供應(yīng)狀態(tài)的晶粒度應(yīng)不粗于4級。固溶溫度(保溫時間10min)對板材晶粒度級別的影響見表4-1。
表4-1[10]

固溶溫度/℃

1100

1120

1140

1150

1160

晶粒度/級

8～7(9)

8～7

7～8

6～8

6～8(5)

固溶溫度/℃

1170

1180

1190

1200

1220

晶粒度/級

5～7

5～7(4)

5～6(4)

4～6(3)

3～5(2)


五、GH5188(GH188)工藝性能與要求：
1、GH5188(GH188)成形性能：
(1)、GH5188(GH188)鍛造加熱溫度1180℃，終鍛溫度不低于980℃。鑄造組織破碎后們可以采用大變形量，以減少再加熱次數(shù)和細(xì)化晶粒。
(2)、GH5188(GH188)板材再固溶處理后塑性良好，可以采用任何冷成形工藝成形，但其最小變形量應(yīng)大于12%，以避免退火后產(chǎn)生粗大晶粒(臨界變形組織)。
(3)、GH5188(GH188)工藝塑性
a、GH5188(GH188)：δ1.2mm板材供應(yīng)狀態(tài)的杯突試驗(yàn)擠壓深度為10.6～12.0mm[2]。
2、GH5188(GH188)焊接性能：合金焊接性能良好，可用各種形式焊接工藝連接，以氬弧焊連接效果最好，接頭強(qiáng)度和塑性下降較少。氬弧焊接頭與基體材料的持久性能對比見表5-1。
表5-1[4]

材料

θ/℃

σ/MPa

t/h

δ/%

材料

θ/℃

σ/MPa

t/h

δ/%

氬弧焊接頭基體材料

815

165

94
   61

28
   36

氬弧焊接頭基體材料

1090

22

29
   21

7
   21

3、GH5188(GH188)零件熱處理工藝：該合金在加熱后形成的表面氧化膜與基體結(jié)合較牢，采用清洗不銹鋼氧化皮的方法不易洗掉，而應(yīng)采用復(fù)合堿酸洗工藝清除氧化皮。