GH2132鐵基合金化學成分及工藝介紹

GH2132簡述

GH2132 合金是一種 25Ni-15Cr-Fe 基變形高溫合金，主要用作 650℃下的渦輪盤和緊固件，其含有 Ti、Al 和其他微量合金元素， 主要通過時效析出 γ' 相 Ni3(Ti，Al)來強化，該合金的主要特征是在工作溫度和室溫都表現出相似的力學性能， 是由穩定的流變應力決定的，同時由于 Cr 的存在，有良好的抗腐蝕性能。由于此合金具有突出的抗松弛能力、耐腐蝕能力和良好的綜合性能， 適于作航空緊固件

GH2132 是我國試制的鐵基沉淀硬化型高溫合金，相當于美系 A286 高溫合金。該材料在 650 ℃ 以下具有高的屈服強度和持久、蠕變強度，并具有較好的加工塑性和滿意的焊接性能。在國內該合金已在航空領域獲得較為廣泛的應用，適合制造在 650 ℃ 以下長期工作的航空發動機高溫承力部件，如渦輪盤、壓氣機盤、轉子葉片和高溫緊固件等。

GH2132化學成分

GH2132時效制度對高溫合金的影響

1) 相比 GH2132 合金原定標準時效制度 720 ℃ ×16 h，采用 680 ℃ × 24 h 時效制度可大幅度提高合金的硬度、室溫強度、高溫強度，其持久斷裂時間可提高20% 以上。

2) 采用固溶處理工藝參數以保證晶粒度合格的前提下，提高航空發動機 GH2132 合金持久性能的最佳時效制度為 680 ℃ × 24 h，緩慢冷卻。

3) GH2132 合金經 680 ℃ × 24 h 時效后，疲勞壽命雖有所降低，但仍高達 40.44 萬次，遠高于航空發動機技術條件規定的 6.5 萬次。所以，使用是安全可靠的。

GH2132熱處理制度

1) GH2132 合金熱處理后 γ'相的尺寸和數量均影響合金的強度，當時效溫度處于 690 ～ 720 ℃ 之間時，γ'相具有最佳強化效果;

2) 時效溫度對合金的強度影響較大，隨時效溫度升高，合金的抗拉強度和屈服強度均升高。選擇合適的直接時效工藝，合金的抗拉強度和屈服強度也可以滿足實際生產中的技術要求;

3) 固溶處理對合金強度的影響相比于時效處理較小，但是固溶處理可以調整合金的晶粒尺寸。采用固溶處理與多次時效處理相結合的熱處理方案既可滿足合金對強度的要求，也可以降低成本，提高合金成品率。

GH2132熱處理

(1) GH2132 合金對單一固溶不敏感，抗拉強度保持在 700MPa 左右， 屈服強度保持在 300MPa 左右， 伸長率和斷面收縮率都很高， 分別為 40%和70%左右。

(2) 710 ℃時效能將 固溶 后 的 GH2132 合 金 的抗拉強度提高 500MPa，達到 1200MPa，屈服強度提高 400MPa，達到 700 MPa，但會使伸長率和斷面收縮率降低，仍然符合使用需求，分別為 25%和 40%左右。

(3) 經過不同冷變形后合金可以使用兩種熱處理工藝來強化合金， 分別為固溶+時效制度和直接時 效制度。 固溶 + 時 效 熱 處 理 工 藝 為 900 ℃固 溶2.5 h 油冷，720℃×16 h+660℃×16 h 空冷， 保證 δ＞22%時，抗拉強度能達到 1240 MPa 以上，直接時效熱處理工藝為 680℃直接時效， 保證 δ＞12%時，抗拉強度能達到 1400MPa 以上。