高温合金牌号 及具体性能表.docx

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高温合金牌号及具体性能表

高温合金牌号（GB/T14992-1994）

2007-4-2416:

21:

20

高温合金：

凡在应力及高温（一般指600~650摄氏度以上）同时作用下，具有长时间抗蠕变能力与高的持久强度和高的抗蚀性的金属材料，称为耐热合金或高温合金。

常用的有铁基合金、镍基合金、钴基合金，还有铬基合金、钼基合金及其他合金等。

高温合金是制造燃汽轮机、喷气式发动机等高温下工作零部件的重要材料。

表8-28高温合金的牌号及化学成分

牌号

化学成分（质量分数）（%）

新牌号

C

Cr

Ni

W

M0

A1

Ti

Fe

Nb

V

B

Ce

Mn

Si

P

S

其他

固溶强化型铁基合金

GH1015

≤O.08

19.0～22.O

34.0～39.0

4.80～5.80

2.50～3.20

余量

1.10～1.60

≤O.010

≤0.050

≤1.50

≤0.60

≤0.020

≤O.015

GH1016

≤O.08

19.0～22.O

32.0～36.O

5.00～6.00

2.60～3.30

余量

0.90～1.40

0.10～O.30

≤0.010

≤O.050

≤1.80

≤O.60

≤O.020

≤0.015

N0.13～O.25

GH1035

O.06～0.12

20.0～23.O

35.0～40.O

2.50～3.50

≤O.50

O.70～1.20

余量

1.20～1.70

≤O.050

≤O.70

≤0.80

≤0.030

≤0.020

GH1040

≤O.12

15.O～17.5

24.0～27.O

5.50～7.O0

余量

1.00～2.00

0.5～1.00

≤O.030

≤O.020

N0.10～O.20

GH1131

≤O.10

19.O～22.O

25.0～30.O

4.80～6.00

2.80～3.50

余量

O.70～1.30

≤O.005

≤1.20

≤O.80

≤O.020

≤O.020

N0.15～0.30

GH1140

O.06～0.12

20.O～23.O

35.O～40.O

1.40～1.80

2.00～2.50

O.20～O.60

O.70～1.20

余量

≤0.050

≤0.70

≤O.80

≤O.025

≤O.015

时效硬化型铁基合金

GH2018

≤O.06

18.0～21.O

40.0～44.O

1.80～2.20

3.70～4.30

O.35～O.75

1.80～2.20

余量

≤O.015

≤O.020

≤O.50

≤O.60

≤0.020

≤0.015

Zr《0.050

GH2036

0.34～0.40

11.5～13.5

7.O～9.0

1.10～1.40

≤O.12

余量

O.25～0.50

1.25～1.55

7.50～9.50

O.30～O.80

≤0.035

≤0.030

GH2038

≤0.10

1O.O～12.5

18.0～21.O

≤0.50

2.30～2.80

余量

≤O.008

≤1.00

≤1.00

≤0.030

≤O.020

GH2130

≤O.08

12.O～16.O

35.O～40.O

5.00～6.50

1.40～2.20

2.40～3.20

余量

≤O.020

≤0.020

≤0.50

≤0.60

≤O.015

≤O.015

GH2132

≤O.08

13.5～16.O

24.O～27.0

1.00～1.50

≤0.40

1.75～2.30

余量

0.10～0.50

O.001～0.010

≤2.00

≤1.00

≤O.030

≤O.020

GH2135

≤O.08

14.O～16.O

33.0～36.0

1.70～2.20

1.70～2.20

2.00～2.80

2.10～2.50

余量

≤O.015

≤0.03

≤0.4

≤0.5

≤0.020

≤O.020

GH2136

≤0.06

13.O～16.0

24.5～28.5

1.00～1.75

≤O.35

2.403.20

余量

O.01～0.10

O.005～O.025

≤O.35

≤O.75

≤O.025

≤O.025

GH2302

≤O.08

12.O～16.O

38.0～42.0

3.50～4.50

1.50～2.50

1.80～2.30

2.30～2.80

余量

≤O.O1O

≤O.020

≤0.60

≤O.60

≤0.020

≤O.010

Zr≤O.050

固溶强化型镍基合金

GH3030

≤O.12

19.0～22.0

余量

≤0.15

0.15～O.35

≤1.50

≤0.70

≤O.80

≤0.030

≤0.020

GH3039

≤O.08

19.0～22.O

余量

1.80～2.30

O.35～O.75

0.35～0.75

≤3.O

O.90～1.30

≤O.40

≤0.80

≤O.020

≤0.012

GH3044

≤0.10

23.5～26.5

余量

13.0～16.0

≤1.50

≤0.50

0.30～0.70

≤4.0

≤O.50

≤O.80

≤0.013

≤O.013

GH3128

≤O.05

19.O～22.0

余量

7.5～9.O

7.50～9.O

O.40～0.80

0.40～O.80

≤ 2.0

≤O.005

≤0.050

≤0.50

≤O.80

≤O.013

≤O.013

Zr≤O.06

时效硬化型镍基合金

GH4033

O.03～O.08

19.0～22.O

余量

O.60～1.00

2.40～2.80

≤4.O

≤0.010

≤0.010

≤0.35

≤0.65

≤O.015

≤O.O07

GH4037

O.03～0.10

13.O～16.0

余量

5.00～6.00

2.00～4.00

1.70～2.30

1.80～2.30

≤5.0

0.1～0.50

≤0.020

≤0.020

≤0.50

≤0.40

≤0.015

≤0.010

CH4043

≤0.12

15.O～19.0

余量

2.00～3.50

4.00～6.00

1.00～1.70

1.90～2.80

≤5.0

0.5～1.30

≤O.010

≤O.0310

≤O.50

≤O.60

≤O.015

≤O.010

GH4049

≤0.10

9.5～11.O

余量

5.00～6.00

4.50～5.50

3.70～4.40

1.40～1.90

≤1.5

0.2～O.50

≤0.015

≤O.020

≤O.50

≤O.50

≤O.010

≤0.010

C014.0～16.O

GH4133

≤O.07

19.0～22.0

余量

0.70～1.20

2.50～3.00

≤1.5

1.15～1.65

≤O.010

≤0.010

≤O.35

≤0.65

≤O.015

≤0.007

GH4169

≤O.08

17.O～21.O

50.0～55.0

2.8～3.3

O.20～O.60

O.65～1.15

余量

4.75～5.50

≤O.006

≤0.35

≤O.35

≤O.015

≤O.015

注：

1.GH1035合金中的Ti和Nb为任选其一，不是同时加入的。

　　2.GH3039合金中允许有铈（Ce）存在。

　　3.表中B、Zr、Ce的含量为计算加入量，可不分析测定（除非产品标准或协议、合同中另有规定）。

表8-30高温合金的特性和应用

类别

牌 号

主要特性

应用举例

1.

固

溶

强

化

型

铁

基

合

金

GH1015

这类合金含铬、镍量相对较高，含弥散强化相形成元素（V、A1、Ti）量相对较少。

它的热处理主要形式为“固溶处理”，通过固溶处理可达到强化的目的。

在零件需要多次冷压加工时，为消除加工硬化、恢复塑性，也要进行固溶处理。

零件焊接后通常进行退火处理以消除内应力。

由于铬、镍含量较高，故这类合金抗氧化温度较高，一般可达900%以上；但因含弥散强化相形成元素较少，合金中化合物数量较少，故室温强度、高温强度都较低。

这类合金固溶处理后的组织为奥氏体，故塑性好，可以冷压成形；由于含碳量少，故焊接性亦好这类合金主要用来制作形状复杂、冷压成型、受力不大，但要求抗氧化能力较高的高温零件，其中最典型的零件是涡轮发动机的燃烧室

900℃以下的涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室等零件

GH1016

700～900%的涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室等零件

GH1035

750～800℃的涡轮发动机的燃烧室和加力燃烧室

GH1040

800℃以下的燃烧室、加力燃烧室和700~C以下的涡轮盘、轴及叶片材料

GH1131

900℃以下的涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室和其他高温部件

GH1140

800～900℃的涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室等零件

2.

时

效

硬

化

型

铁

基

△

口

金

GH2018

这类合金铬、镍含量相对较低，故抗氧化的温度仅约800%，但是含弥散强化相形成元素（v、A1、Ti）量相对较高，在固溶体基体上可形成化合物强化相，所以常用热处理形式为固溶处理+时效。

通过固溶处理，可以使合金固溶强化；通过时效处理，可以使合金析出细小强化相[VC、Ni3A1、Ni3Ti，Ni3（A1·Ti）]，从而提高室温和高温强度。

固溶并时效处理后的组织为奥氏体+弥散化合物。

例如GH2132的化合物量为2.5%、GH2135的化合物量为14%这类合金通常应用于高温下受力的零件，如涡轮盘、螺栓和工作温度不高的转子叶片等

800℃以下的涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室和其他高温部件

GH2036

650℃以下的涡轮盘、环形件和紧固件

GH2038

700℃以下的涡轮盘、轴和叶片

GH2130

800℃以下的增压涡轮和燃气涡轮叶片材料

GH2132

650～700℃的涡轮盘、环形件、冲压焊接件和紧固零件材料

GH2135

700～750℃的涡轮盘、工作叶片和其他高温部件

GH2136

650～700℃的涡轮盘材料

GH2302

800～850℃的燃气涡轮叶片和

700℃～750℃的燃气轮机叶片等材料

3.

固

溶

强

化

型

镍

基

金

GH3030

特性、用途和相应的固溶强化型铁基合金、时效硬化型铁基合金基本相同。

不同之处在于基体的差别。

铁基高温合金的基体金属是铁（含铁量约50%左右），含铬量约10%。

23%、含镍量约7%一40%；而镍基高温合金的基体金属是镍，镍含量大于50% 由于镍含量的提高，故镍基高温合金比铁基高温合金的热强性高，最高工作温度已达到1050℃左右；但其可切削加工性亦随之变差。

同时由于它们都含有大量的镍，不符合我国资源情况，应逐步采用铁基高温合金来代替

800℃以下涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室等零件，可用GH1140代

GH3039

800～850℃的火焰筒及加力燃烧室等零件

GH3044

850～900℃的航空发动机的燃烧室及加力燃烧室等零件

GH3128

800～950℃的涡轮发动机的燃烧室、加力燃烧室等零件

4.

时

效

硬

化

型

镍

基

合

金

GH4033

700℃以下的涡轮叶片和750℃以

下的涡轮盘等材料

GH4037

800～850℃的涡轮叶片材料

GH4043

800～850℃的排气门座后卡圈零件和燃气涡轮叶片

GH4049

900℃以下的燃气涡轮工作叶片及其他受力较大的高温部件

GH4133

700～750℃的涡轮盘或叶片

GH4169

350～750℃的抗氧化热强材料

注：

各成分含量皆指质量分数。

表5-6-7　中国与国外变形高温合金牌号近似对照

No.

中国

日本

JIS

美国

德国①

法国

NF

俄罗斯

TOCT

英国②

DS/DTD

GB/T

旧牌号

商业牌号

AMS/SAE

DIN

W-Nr.

（L-Nr.）

1

GH1015

GH15

-

-

-

-

-

-

ЭП868

-

2

GH1035

GH35

-

-

-

-

-

-

ЭП703

-

4

GH1040

GH40

-

-

-

-

-

-

ЭП395

-

5

GH1131

GH131

-

-

-

-

-

-

ЭП126

-

6

GH1140

GH140

-

-

-

-

-

-

ЭП602

-

7

GH2018

GH18

-

-

-

-

-

-

-

N263

8

GH2036

GH36

-

-

-

-

-

-

ЭП481

-

9

GH2038

GH38A

-

-

-

-

-

-

ЭП696A

-

10

GH2130

GH130

-

-

-

-

-

-

ЭП617

-

11

GH2132

-

GH132

A286

AMSS525,

5731;

SAEHEV7

X5NiCrTi26-15

1.4980

（1.4944）

Z6NCT25

ATVSMo

ЭП786

DTD5026

12

GH2135

GH135

-

-

-

-

-

-

ЭП437

-

13

GH2136

GH136

-

V57

-

X5NirTi26-15

1.4980

Z3NCT25;

ATVS2

-

-

14

GH2302

GH302

-

-

-

-

ЭП617

-

15

GH3030

GH30

-

-

-

-

-

ATGR;

NC20T

ЭП435

HR5;

DTD703B;

N203,N403

16

GH3039

GH39

-

-

-

-

-

-

ЭП602

-

17

GH3044

GH44

-

-

-

-

-

-

ЭП868

-

18

GH3128

GH128

-

-

-

-

-

-

-

-

19

GH4033

GH33

-

-

-

-

-

-

ЭП437Ъ

N80A

20

GH4037

GH37

-

-

AMS5829;

SAEHEV6;

-

-

ATGS4;

NC20KTA

ЭП617

2HRC,

2HR202

DTD747B;

N501,N503

21

GH4043

GH43

-

-

-

-

-

-ЭП598

-

-

22

GH4049

GH49

-

-

-

-

（2.4636）

NCK15

ATD

ЭП929

HR4;

N115

23

GH4133

GH33A

-

-

-

-

-

-

ЭП437Ъ

N80A

24

GH4169

GH169

-

Inconel718

AMS5596,

5662

SAEXEV-1

NiCr19NbMo

2.4668

ATGC1;

NC19FeNb

-

Inconel18*

25

-

GH19

SUH661

N155

AMS5531,

5585;

SAEHEV1

X12CrCoNi21-20

1.4971

（1.4974）

ATGX

Z12CNKDW20

-

-

26

-

GH20

NCF800B;

NCF2B

Incoloy800

AMS5766,

5871;

X10NiCrAlTi32-20

1.4876

25NC35-20;

NicralC

-

Incoloy800*

27

-

GH32

-

HestelloyX

AMS5536

5754;

SG-NiCr21Fe18Mo

2.4613

ATGE

-

HR6

HR204

28

-

GH25

-

L605

AMS5537,

5759;

CoCr20W15Ni

2.4964

ATGH;

KC20WN

-

HR25

29

-

GH80A

-

-

NiMonic80A

NiCr20TiAl

2.4952

（2.4631）

ATGS3

NC20TA

-

2HR1

2HR201;

2HR401;

3HR601;

DTD736B

30

-

GH141

-

Rene41

AMS5545;

5712

NiCr19CoMo

2.4973

ATGW2

NC20KDTA

-

-

31

-

GH143

-

-

-

-

2.4634

NCKD20ATr

-

HR3;

DTD5007A;

N105

32

-

GH145

NCF750B

InconelX-

750

AMS5542,

5567

NiCr15Fe

7TiAL

2.4669

ATGF;

NC15FeTNbA

ЭП974

InconelX-750*

33

-

GH146

-

Udimet500

AMS5751

5753

NICr18Co

2.4983

ATGW2;

NC20KDTA

-

Udimet500*

NPK25

34

-

GH163

-

-

-

NiCo20Cr

20MoTi

2.4650

ATGWO;

NCK20D

-

HR10,

HR206;

N263

35

-

GH167

-

HastelloyR-135

AMS5872A

-

-

-

-

36

-

GH182

-

Hatell-oyC4

-

NiMo16Cr16Ti

2.4610

-

-

37

-

GH333

-

RA333

AMS5716;

5717

-

-

ATG33;

Z6NCKDW45

-

-

38

-

GH600

Imonel600

AMS5665

NiCr15Fe

（NiCr15Fe8）

2.4816

NC15Fe;

NiCralZ

-

-

39

-

GH710

-

-

-

ATGW4;

Z6NCK

18TDA

-

Udimet

710*

-

40

-

GH738

-

Waspaloy

AMS5704;

5544

NiCr1gCo

14Mo4Ti

2.4654

ATGW1;

NC20K14

-

NPK50

41

-

GH901

-

Udimet901

AMS5660;

5561

NiFeCr12Mo

2.4975

（2.4662）

Z8NCD

ЭП725

HR53,

HR404;

N901

42

-

GH984

-

Inconel625

AMS5666;

5599

NiCr22Mo9Nb

2.4856

ATGE2

NC22FeDNb

-

Incomne

1625*

43

-

-

-

Disca10y

-

X4NICrTi25-15

1.4943

ATVS2

-

Disca10y*

44

-

-

-

Incoloy825

-

NiCr21Mo

2.4858

NC21FeDU

-

-

45

-

-

-

Incoloy700

-

-

-

ATGS8;

NK27CADT

-

Incoloy700

　　①W-Wr.是德国DIN17007系统的数字材料号（Wdrkstoff-Nummer）；L-Nr.是德国航空标准数字牌号（Luftfahrtstoff-Nr）的缩写，在表中加括号，以示区别。

　　②英国牌号中带“”的为商业牌号，与美国牌号通用。

镍基高温合金锻件的热处理

    固溶强化的镍基高温合金（如GH3030，GH3039，GH3044，GH141等）锻件一般采用固溶时效处理。

固溶处理的目的，不但是为了溶解基体内的碳化物和r′相，以获得均匀的固溶体，为时效作组织准备，而且也是为了获得适当的晶粒度。

一般固溶处理温度在1040～1230℃范围内，需确定恰当的固溶处理加热温度和保温时间，以防止r相晶粒不均匀长大、过热和过烧。

有些合金，除了固溶时效处理外，还采用中间热处理，以获得较高的持久强度、高温塑性和较小的缺口敏感性。

    高温合金的热处理制度见表12。

表12 高温合金锻件的热处理制度

钢号

适宜的热处理制度

布氏硬度压痕直径/mm

铁基高温合金

GH35

固溶：

1100～1140℃,空冷

—

GH1140

固溶：

1080～1100℃，空冷

—

GH18

固溶：

1100～1140℃，空冷，时效：

800℃，16h，空冷

—

GH131

固溶：

1130～1170℃，空冷，（保温按4min/mm）

—

GH1015

固溶：

1150℃，空冷，（保温按1～1.5min/mm）

—

GH1016

固溶：

1160℃，空冷，（保温按1～1.5min/mm）

—

GH130

固溶：

1180℃，1.5h+1050℃,4h,空冷，时效：

800℃，16h，空冷

3.3～3.7

GH2302

固溶：

1180℃，2h+1150℃，4h，空冷，时效：

800℃，16h，空冷

3.3～3.7

GH95

固溶：

1200℃，1.5h+1050℃，4h，空冷；时效：

800℃，16h，空冷

—

固溶：

1180℃，2h+1050℃,4h，空冷；时效：

750℃，16h，空冷

3.1～3.4

GH2036

固溶：

1140℃，80min，水冷；时效：

650～670℃，14～16h+770～800℃,14～20h，空冷

3.45～3.65

GH1040

固溶：

1140℃，80min，水冷；时效：

710℃，5h+800～850℃,5h，空冷

3.5～3.9

固溶：

1200℃，8h，水冷

—

GH2132

固溶：

980～1000℃，1～2h，油冷；时效；700～720℃，12～16h，空冷

3.4～3.8

GH2130

固溶：

980～1000℃，1～2h，油冷；时效；720℃，16h,空冷

3.2～3.8

GH213