GH2150高温合金化学成分和力学性能分析

GH2150高温合金

一、概述
GH2150是一种Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，GH2150镍基高温合金在45-50%镍基上复合14-16%铬与4-6%钼，兼具1076MPa抗拉强度与620MPa屈服强度，其冷轧薄板与锻件能完美适配航空发动机涡轮叶片、石化反应器等极端工况，通过双重时效热处理实现氧化腐蚀双抵抗。使用温度在750℃以下。它以钨、钼等元素固溶强化，钛、铝、铌时效强化，以及微量碳、硼、锆、铈晶界强化为特点。GH2150合金具有高强度、高塑性、低膨胀系数等特点，广泛应用于航空发动机、化工、燃气轮机等领域。
二、化学成分
GH2150的化学成分如下：

· 碳 (C)：≤0.08%

· 硅 (Si)：≤0.40%

· 锰 (Mn)：≤0.40%

· 磷 (P)：≤0.015%

· 硫 (S)：≤0.015%

· 铬 (Cr)：14.00～16.00%

· 镍 (Ni)：45.00～50.00%

· 钼 (Mo)：4.50～6.00%

· 钨 (W)：2.50～3.50%

· 铝 (Al)：0.80～1.30%

· 钛 (Ti)：1.80～2.40%

· 铌 (Nb)：0.90～1.40%

· 硼 (B)：≤0.010%

· 锆 (Zr)：≤0.050%

· 铈 (Ce)：≤0.020%

· 铜 (Cu)：≤0.070%

· 铁 (Fe)：余量。

GH2150的物理性能参数包括：

· 密度：8.26 g/cm³

· 熔点：1320-1365℃。

GH2150的力学性能如下：

· 屈服强度 R_p0.2 (MPa)：≥331

· 拉伸强度 R_m (MPa)：≥378

· 冲击性能 KV/Ku (J)：43

· 伸长率 A_ (%)：43

· 断裂横截面减少 Z_ (%)：32

· 热处理状态：固溶和老化、退火、Ausaging、Q+T等

· 布氏硬度 (HBW)：322。

三、热处理制度
GH2150的热处理制度如下：

· 棒材、圆饼、环形件：1040-1060℃/AC + 750℃±10℃×(16-24)h/AC

· 冷轧板材：1040-1080℃/AC + 750℃±10℃×16h/AC

· 冷拉焊丝：1050℃±10℃/AC。

四、性能特点
高温强度
在高温环境下表现卓越，室温下抗拉强度可达1076MPa，屈服强度为620MPa，能承受较大载荷和压力。
抗氧化性
具有良好的抗氧化性能，可在高温环境中抵抗氧化腐蚀。

耐腐蚀性
对酸、碱、盐等腐蚀介质有优异的耐腐蚀性，例如在石油炼制、化学反应器和腐蚀介质处理等恶劣工作环境中表现出色。

加工性能
易于加工、热成型和焊接，适合制造各种形状的高温零件，还具有冷成型和切削性能，主要产品为冷轧薄板，也可供应棒材、环形件和锻件，适用于焊接。
五、应用领域
GH2150广泛应用于航空发动机零件，如涡轮叶片、燃烧室、喷嘴和涡轮轴等高温零件，能够承受高温、高速和高压工作环境下的挑战。此外，GH2150也适用于化工设备，如反应器、管道、储罐等部件，能抵抗酸碱、高温高压等腐蚀性介质的腐蚀。