GH113高温合金棒【百科】

GH113高温合金棒百科

一、概述
GH113（旧牌号GH13）是一种以铁-镍-铬为基体的固溶强化型变形高温合金。该合金在高温下具有优异的抗氧化性、良好的冷热加工性能和焊接性能，以及中等水平的持久与蠕变强度。因其综合性能均衡、成本相对较低，被广泛应用于制造在高温氧化性气氛及燃气环境中工作的结构部件，通常以棒材、板材、管材等形式供应。其中，GH113高温合金棒材是制造涡轮发动机燃烧室部件、加力燃烧室零件、高温紧固件及其他热端部件的关键原材料。

二、 化学成分
GH113合金主要通过添加大量的铬（Cr）来获得出色的抗氧化和抗燃气腐蚀能力，同时加入钨（W）、钼（Mo）等元素进行固溶强化以提高热强性。其主要化学成分范围（重量百分比）通常包括：碳（C）≤0.10%，铬（Cr）约为19.0-22.0%，镍（Ni）约为24.0-27.0%，钨（W）约为4.8-5.8%，钼（Mo）约为2.8-3.5%，以及微量的铈（Ce）等有益元素，余量为铁（Fe）。

三、 主要性能特点

优异的高温抗氧化性：得益于高铬含量，该合金在1000℃以下的空气中具有稳定的抗氧化性能，能形成致密的氧化铬保护膜，有效抵抗氧化和剥落。

良好的高温强度：通过钨、钼等元素的固溶强化作用，在800-900℃范围内具有适中的短时拉伸强度和持久强度，能满足多数高温结构件的使用要求。

出色的工艺性能：合金具有较好的塑性和热加工性能，易于进行锻造、轧制等热成型。同时，其冷成型性能（如冷拔）和焊接性能（可采用多种焊接方法）也较为良好，便于复杂部件的制造与连接。

组织稳定性：在长期使用温度范围内，合金组织稳定，不易析出大量有害相，保证了长期使用的可靠性。

四、 典型应用领域
GH113高温合金棒材经后续锻造、机械加工等工序，主要用于制造以下部件：

航空航天领域：航空发动机的燃烧室火焰筒、加力燃烧室壳体、隔热屏、涡轮外环、支撑环、安装边以及各种高温紧固件（如螺栓、螺钉）。

工业热能领域：燃气轮机燃烧室部件、高温热交换器管道、锅炉的耐热支架等。

其他领域：需要在高温度氧化环境下工作的结构件，如热处理工业炉的辐射管、马弗罐等。

五、 加工与热处理

热加工：锻造或轧制加热温度通常较高，一般在1150℃左右开始，终锻（轧）温度不低于900℃，加工后需及时退火。

热处理：该合金采用固溶热处理制度。棒材及制品通常在1100-1150℃范围内进行固溶处理，然后快速冷却（如水冷），以获得均匀的过饱和固溶体组织，优化综合性能。

焊接：可采用氩弧焊、点焊、缝焊等多种焊接方法。焊前无需预热，焊后一般需要进行固溶处理以消除应力、恢复性能。

六、 注意事项

尽管GH113合金在1000℃以下抗氧化性良好，但其高温绝对强度低于一些先进的沉淀强化型镍基高温合金，因此多用于对高温强度要求并非极端苛刻的部件。

在长期中温区间（约600-800℃）使用时，需注意可能出现的时效脆化倾向，应通过控制使用温度和时间来规避。

选择和使用该合金棒材时，需严格参照相应技术标准，确保化学成分、力学性能及微观组织符合设计要求。

总之，GH113高温合金棒作为一种经典的铁镍铬基高温材料，以其出色的抗氧化性、良好的综合性能及加工经济性，在多个工业领域的高温部件制造中持续发挥着重要作用。