高温合金GH1139钢板（≥1.5mm）百科解析

高温合金GH1139钢板（≥1.5mm）百科解析

简介
GH1139（或称GH139）是一种以铁-镍-铬为基体的固溶强化型高温合金，以其优异的高温强度、良好的抗氧化性和抗热疲劳性能著称。其典型供货形态包括热轧或冷轧钢板，当厚度≥1.5mm时，在航空发动机燃烧室、加力燃烧室、隔热屏等高温部件以及工业炉用耐热构件中应用广泛。

核心特性解析

卓越的高温强度与持久性：
在650℃-800℃范围内，GH1139能保持较高的强度和优异的抗蠕变能力。其760℃下的高温持久强度尤为突出，是制造承受中高温、中等应力部件的理想材料。

出色的抗氧化性能：
合金中较高的铬含量（约20%）使其在高温下能形成致密且稳定的氧化铬保护膜，有效抵抗气体环境的氧化腐蚀，满足长期在高温氧化性气氛中工作的要求。

良好的抗热疲劳性能：
材料在反复加热和冷却过程中抵抗裂纹产生与扩展的能力强，尤其适用于温度急剧变化的热端部件（如燃烧室火焰筒）。

优秀的成形与焊接性能：

成形性： 在固溶状态下具有良好的塑性和冷热加工性能，便于进行冲压、弯曲、旋压等复杂形状的成形加工（≥1.5mm厚度需注意回弹控制）。

焊接性： 可采用氩弧焊、点焊、缝焊等多种焊接方法连接，焊后性能稳定，是组合件制造的优选材料。

核心化学成分 (关键元素作用)

镍 (Ni)： 基体核心元素，保证奥氏体组织稳定性，奠定高温性能基础。

铬 (Cr)： 提供高温抗氧化、抗腐蚀能力的关键元素（含量约19-22%）。

钨 (W) 和 钼 (Mo)： 重要的固溶强化元素，显著提升合金的高温强度和抗蠕变能力（W约1.8-2.2%，Mo约1.8-2.2%）。

铌 (Nb)： 形成强化相，增强晶界强度，提升持久和蠕变性能（约0.70-1.10%）。

碳 (C)： 含量较低（≤0.08%），主要起强化作用，过高会影响塑性和焊接性。

铁 (Fe)： 合金的主要基体元素之一。

锰 (Mn)、硅 (Si)、磷 (P)、硫 (S)： 通常作为杂质元素，含量需严格控制以保证材料纯净度和性能。

关键物理与力学性能 (典型值参考)

密度： 约 8.3 g/cm³。

熔点： 约 1360-1390℃。

室温力学性能 (固溶态)：

抗拉强度： ≥735 MPa

屈服强度： ≥295 MPa

延伸率： ≥35%

高温力学性能 (典型)：

760℃高温持久强度： 典型要求为在760℃、承受300MPa应力下，断裂时间不低于23小时（具体指标依标准等级而定）。

在650℃-800℃范围内保持较高的强度和良好的塑性。

制造工艺与质量标准

冶炼工艺：
通常采用 真空感应熔炼 + 电渣重熔 的双联工艺。该工艺能有效降低气体和杂质含量，精确控制合金成分，显著提升材料纯净度、组织均匀性和综合性能。采购时需关注熔炼方式。

热加工：
钢锭需经过均匀化处理，然后在适宜温度范围（约1100℃-1180℃）进行锻造或轧制成板坯。

板材轧制：
≥1.5mm厚度的成品板材通过热轧或“热轧+冷轧”工艺生产。精密控制轧制温度、道次变形量和终轧温度对保证组织均匀性和性能至关重要。冷轧能获得更精确的尺寸和表面光洁度。

热处理：
最终状态主要为 固溶处理。典型工艺为加热至约1100℃-1170℃，保温足够时间后快速冷却（水冷或空冷）。此处理使强化元素充分溶入基体，获得均匀的奥氏体组织，达到最佳的综合性能（强度、塑性、韧性）。板材需保证平直度。

核心质量标准 (中国)：

GB/T 14992《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》： 定义了GH1139牌号及其基本要求。

GB/T 14995《高温合金热轧钢板》 / GB/T 14996《高温合金冷轧薄板》： 规定了不同厚度规格（包含≥1.5mm）板材的尺寸、外形、表面质量、化学成分范围、力学性能指标（室温拉伸、高温持久等）、无损检测（超声波探伤为主）、试验方法及验收规则。采购时必须明确遵循的标准号及其具体技术条件等级（如A、B级，对杂质和性能要求不同）。

采购应用要点

明确规格与技术条件： 清晰标注牌号 (GH1139)、状态 (通常为固溶态)、厚度 (≥1.5mm，注明具体值或范围)、尺寸 (宽度、长度)、执行标准号及等级 (如GB/T 14995-XXXX B级)。

关注关键性能指标： 特别强调760℃高温持久强度要求（如σ760℃/300MPa ≥23h）、室温力学性能和化学成分范围（重点关注Cr, W, Mo, Nb含量）。

质量证明文件： 要求供应商提供详实的质量证明书（质保书），包含熔炼炉号、批号、实际化学成分、力学性能实测值（含高温持久）、热处理制度、无损检测结果等关键信息，并确认符合采购标准。

表面与内部质量： 板材表面应光滑、清洁，无裂纹、折叠、结疤、氧化皮残留等缺陷。内部质量通常要求进行超声波探伤，确保无影响使用的分层、夹杂等缺陷。

特殊要求： 根据最终用途，可能需要明确特殊要求，如更严格的尺寸公差、特定的表面粗糙度、晶粒度要求或附加的腐蚀性能测试等。

总结

厚度≥1.5mm的GH1139高温合金钢板，凭借其在650℃-800℃区间内出色的高温强度、抗氧化性、抗热疲劳性以及良好的成形焊接性能，成为航空发动机热端部件和高端工业耐热装备的关键材料。采购的核心在于严格把控符合国标（GB/T 14995/14996）的化学成分、特别是760℃高温持久强度指标，并要求供应商提供完整可追溯的质保文件（含熔炼方式和性能实测数据）。理解其成分设计原理（W, Mo, Nb固溶强化）和固溶热处理的关键作用，有助于更精准地评估材料质量与应用潜力。该材料不适用于800℃以上长期服役或极高应力的极端环境。