GH合金是主要用铬和钼固溶强化的一种铁量较高的镍基高温合金。高温合金在现代航空发动机中用量占发动机总重量的40%~60%,主要用于四大热端部件:燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘,此外,还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件。特性具有良好的抗氧化和耐腐蚀性能,在℃以下有中等到的持久和蠕变强度,冷、热加工成形性和焊接性能良好。适用于制造航空发动机的燃烧室部件和其他高温部件,℃以下长期使用,短时工作温度达到℃。在~℃高温下能承受一定应力并具有抗氧化或抗腐蚀能力的合金。按基体元素主要可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金。按制备工艺可分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末冶金高温合金。按强化方式有固溶强化型、沉淀强化型、氧化物弥散强化型和纤维强化型等(见金属的强化)。高温合金主要用于制造航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高压压气机盘和燃烧室等高温部件(图1);还用于制造航天飞行器、火箭发动机、核反应堆、石油化工设备以及煤的转化等能源转换装置。燃烧室所采用的高温合金主要为变形高温合金。燃烧室是动力机械能源的发源地,产生的燃气温度在~°C之间,因此材料需要耐高温,还要具有抗氧化性能、抗热腐蚀性能和良好的冷热疲劳性能。相近牌号GHUNSNO2HastelloyX(美国)、NC22FeD(法国)、NiCr22FeMo(德国)、NimonicPE13(英国)国外用作燃烧室的高温合金有Haynes钴基高温合金(三代战斗机F)、HastelloyX镍基高温合金(三代战斗机F、F和F)、新的燃烧室结构(四代战斗机F和F采用浮动壁结构、F发动机采用Lamilloy结构)和涂敷热障涂层的高温合金(五代战斗机),国内的主要有GH和GH。霆钢合金GHNi余量Cr20.5-23.0Fe17-20W0.2-1.0Mo8-10Co0.5-2.5C0.05-0.15Mn≤1.0Si≤1.0S≤0.15P≤0.Cu≤0.50Al≤0.5Ti≤0.15导向器的主要材料为铸造高温合金。导向器是涡轮发动机上受热冲击最大的零件之一,材料工作温度最高可达1°C以上,但由于它是静止的叶片承受的机械负荷不大。通常由于应力引起的扭曲、温度剧烈变化引起的裂纹以及过燃引起的烧伤,会使导向叶片在工作中经常出现故障。根据其工作条件,要求材料具有足够的持久强度及良好的热疲劳性能。导向器的主要材料为铸造高温合金,常用INC、PWA、Rene、R55等型号高温合金。GH金相组织结构:该合金在固溶状态的组织为奥氏体基体,还有少量的TiN和M6C型碳化物。粉末高温合金是现代高性能发动机涡轮盘的必选材料。涡轮盘在四大热端部件中所占质量最大。工作中受热不均,轮缘温度达-°C,而轮心温度只有°C左右。榫齿部位承受最大的离心力,所受的应力更为复杂。为此要求涡轮盘材料具有高屈服强度和蠕变强度、良好的抗机械疲劳性能和较小的线膨胀系数等。用于涡轮盘制造的材料主要是粉末冶金高温合金,例如IN粉末高温合金(F发动机)和中国常用的FGH95、GFH96、FGH97、FGH98、FGH91合金。应用领域●工业和航空汽轮机(燃烧室、整流器、结构盖)●工业炉部件、支撑辊、栅板、丝带和辐射管●石油化学炉中的螺旋管●高温气体冷却核反应堆#秋天生活图鉴#
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