GH1140高温合金钢板化学成分分析

GH1140高温合金

一、概述
GH1140（又称GH140、CR-2）是一种固溶强化的铁镍基高温合金，通过添加钨、钼、铝、钛等元素实现复合强化，符合GJB 1952-1994、GB/T 15062-1994等多项航空材料标准。其主要应用于850℃以下工作的航空发动机及燃气轮机部件，如燃烧室火焰筒、加力扩散器等高温承力结构。
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。
1.1、材料牌号
GH1140（GH140，CR-2）
1.2、相近牌号
1.3、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》
二、GH1140的化学成分分析

GH1140的化学成分是其性能的根本保障。主要成分包括镍（Ni）、铬（Cr）、钼（Mo）、铁（Fe）、钴（Co）及少量的碳（C）、锰（Mn）、硅（Si）等元素。

- 镍为基体元素，占据主导地位，赋予材料优异的高温稳定性及塑性。

- 铬添加增加材料的抗氧化性及耐腐蚀性。

- 钼提升材料的抗蠕变性能及高温强度。

- 碳含量保持在较低水平，避免脆性增加，但足以支持坚固的合金组织结构。

- 其它微量元素辅助改善机械性能和热性能，确保材料整体性能均衡。
三、物理与机械性能分析

1. 物理性能

GH1140的密度约为8.1g/cm，热膨胀系数适中，高温下尺寸稳定性良好。热导率虽然低于碳钢，但在高温状态下依然处于合理范围，保证零件的温度均匀分布，防止局部过热以引起裂纹。

熔点约为1350℃左右，该高熔点为其在极端温度下的应用提供了保障，确保在大幅温差变化条件下不发生熔融失效。

2. 机械性能

GH1140的抗拉强度高达900MPa以上，屈服强度稳定，显示出优异的高温强度表现。抗蠕变性能方面，在950℃、200MPa的载荷条件下，蠕变破裂时间远超过一般合金钢，极大增强了材料的高温持久承载能力。

四、良好的可成形性及加工性能

对于高温合金钢材而言，材料的可成形性对于制造复杂结构具有直接影响。GH1140展现了良好的加工性能，这主要得益于其合理的合金元素配比和制造工艺。GH1140在热加工状态下具备较好的塑性，能够通过锻造、挤压等传统工艺形成复杂部件，且在冷加工时也不易出现裂纹和层裂现象。

在焊接性能方面，GH1140钢材展现出可控热影响区且焊缝质量稳定，便于后续的工程装配。这对于大规模设备制造尤为重要，节省了加工成本，提升了制造效率。
五、典型应用领域

GH1140在航空发动机行业应用广泛，作为喷气发动机涡轮盘和燃烧室的重要材料，保证发动机高温运行时的结构完整性。在电站高温容器和锅炉中，GH1140亦成为关键零件的优选材料，极大提升设备运转效率及使用寿命。

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