GH3128高温合金板（百科）

GH3128高温合金板

GH3128 是一种以钨、钼固溶强化为主的镍基高温合金。它因其卓越的抗氧化性、优异的高温持久强度和良好的成型与焊接性能，被广泛应用于制造在高温环境下工作的零部件。GH3128高温合金板则是这种合金经轧制、热处理等工艺制成的板状材料，是航空、航天及工业燃气轮机等领域的关键结构材料。

一、 材料概述

GH3128合金属于固溶强化型镍基合金。其设计理念是通过加入大量的钨和钼等 refractory elements（难熔金属元素）来强化镍铬基体，使其在高温下能保持较高的强度。同时，通过添加适量的铬元素和微量稀土元素（如铈），使其表面能形成一层致密且附着性强的氧化膜，从而具备出色的抗氧化和抗腐蚀能力。

该合金的工作温度范围宽广，其板材在高温下具有突出的冷热疲劳性能和良好的塑性，这使得它非常适合制造那些需要承受反复加热和冷却循环的部件。

二、 化学成分

GH3128合金的化学成分是其性能的基础。其主要元素构成如下：

镍：作为基体元素，提供了面心立方结构，保证了合金的基本韧性、塑性和高温稳定性。

铬：主要提供抗氧化和抗腐蚀能力，能在表面形成Cr₂O₃保护膜。

钨 和 钼：是关键的固溶强化元素。它们原子半径大，溶于镍基体中能造成严重的晶格畸变，有效地阻碍位错运动，从而显著提高合金的高温强度。

铝 和 钛：含量较低，主要形成强化相，但其主要强化机制仍是固溶强化。

铈：作为稀土元素，能进一步改善氧化膜的附着性和致密性，提高抗循环氧化能力。

碳、硼、锆：作为晶界强化元素，能净化并强化晶界，提高合金的持久寿命和抗蠕变性能。

三、 主要性能特点

优异的高温强度：在高达950℃的温度下，仍能保持较高的瞬时强度和抗蠕变强度，持久寿命长。

出色的抗氧化性：在1100℃以下的空气中，具有极佳的抗氧化性能，氧化速率低，不易起皮。

良好的疲劳性能：具备优良的抗冷热疲劳性能，能够承受剧烈的温度变化而不易产生裂纹。

卓越的工艺性能：

焊接性：焊接性能良好，可采用氩弧焊、缝焊、点焊等多种方法进行连接，焊后接头强度高，不易产生裂纹。

成型性：冷、热加工性能良好，可以进行冲压、弯曲、拉伸等成型操作。板材在固溶状态下供应，塑性好，便于后续制造。

耐腐蚀性：对多种腐蚀介质，如大多数酸、盐都有一定的抵抗能力，尤其在高温燃气环境中表现稳定。

四、 主要应用领域

基于上述卓越性能，GH3128高温合金板主要应用于以下高技术领域：

航空航天：是制造航空发动机燃烧室部件（如火焰筒、整流罩、安装边等）和加力燃烧室部件的关键材料。这些部件工作温度高，且承受巨大的热应力。

工业燃气轮机：用于制造燃气轮机的燃烧室、过渡段、喷嘴等高温静止部件。

其他高温工业领域：可用于制造热处理工业的炉辊、马弗罐、辐射管，以及需要承受高温和腐蚀的化工设备部件等。

五、 热处理制度

GH3128合金板材通常采用固溶热处理状态供应和使用。标准的热处理制度为：在1140℃至1180℃的温度范围内进行保温，然后快速冷却（通常是水冷或空冷）。这一过程的目的是使合金中的强化元素充分溶解到镍基体中，形成过饱和固溶体，从而获得均匀的微观组织和最佳的綜合性能，特别是良好的塑性和韧性。

总结

GH3128高温合金板是一种综合性能极为出色的高温结构材料。它完美地平衡了高温强度、抗氧化性、抗疲劳性以及工艺成型性，使其成为现代航空航天发动机和工业燃气轮机中不可或缺的“骨骼”与“皮肤”。随着高温装备对性能要求的不断提升，GH3128合金板及其衍生材料将继续在高端制造领域扮演至关重要的角色。