GH5188
GH5188概述
GH5188 合金是一种固溶强化型钴基高温合金，它以碳化物为主要强化相。相比于镍基高温合金，该合金具有更好的抗蠕变性能、抗热腐蚀性能、抗热疲劳性能和高温强度。在 20 世纪 80 年代，GH5188 合金被应用于涡轴八航空发动机的涡流板、火焰导向器等部件；目前，部分航空发动机选用 GH5188 合金板材制备燃烧室内壁、外壁、封严片等高温部件。 GH5188 合金作为一种变形钴基高温合金，显微组织简单。由于碳化物较稳定，固溶时不能完全溶入基体，而时效析出的强化相容易在使用过程中进一步过时效，所以也不宜进行时效处理。冷轧带材是 GH5188 合金的常用产品之一，合金原料经冶炼铸锭，再经过均匀化处理、开坯锻造、热轧、多道次冷轧和中间退火处理，好终以固溶态交货。
GH5188化学成分
高温合GH5188化学成分表
Cr
Ni
Co
W
Fe
B|
.La
0.05~0.1520.0~24.020.0~24.0
余量13.0~16.0
≤3.0
≤0.015|0.03~0.12
Mn
Si
P
sl
Ag
Bi
Pb
Cul
≤1.25|0.20-0.50
≤0.020
≤0.015
≤0.001
≤0.0001
≤0.001
≤0.07
钴基合金发展史
钴基高温合金是以钴为基体的合金，合金中含有大量的 Ni、W、Cr 以及少量的 Mo、Ti、Nb、Ta、La 等合金元素，某些钴基合金含有 Fe 元素等。一般而言，钴基合金的抗氧化能力比镍基合金差，但具有更好的耐腐蚀、耐疲劳性能。各种牌号的钴基合金成分的差异造成它们的成型工艺差别也很大，有棒材、板材、环形件、丝材等。按用途分类，钴基合金可以分为耐高温合金、耐磨损合金及耐磨损以及水溶液腐蚀合金。一般使用时，要求合金具有耐高温、耐磨损或耐磨损腐蚀情况，在某种工况下，要求材料具备多种综合性能，工作环境越是苛刻，对材料的要求也越高，也就越能体现钴基合金的综合优势。在二十世纪初期，颁布了 Co-Cr-W 和 Co-Cr 合金专利权的，拉开现代钴基合金发展序幕。随后，Stellite 和 Hanynes 系列合金成为机床、*、耐磨涂层的重要材料。在上世纪 30 年代出现的铸造钴基合金-Vitallium，它是钴基合金首次作为高温合金使用。40 年代时，Vitallium 的派生产品 HS-21 合金成为制造涡轮增压器和燃气涡轮机的重要材料，此时 S-816 合金也成功地用于生产燃汽轮机叶片和导向叶片。40 年代初，Thieleman 发明了 X-40 铸造合金，它迅速的成为新型钴基高温合金的雏形，此合金的初熔点为 1340℃，并且在高温下表现出优异的性能，因此该合金现在仍然用于制造燃气轮机和发动机的导向叶片。 50 年代初，铸造钴基高温开始引起研究工作者的重视，并开发了具有不同性能特点的新型铸造合金：50 年代末，美国研制出 WI-52 合金。60 年代初，通用公司调整了该合金的 C 含量，研制出了 X-45 合金并改善了合金的焊接性能，同一时期，马丁金属公司研制出了著名的 Mar-509 合金，此合金具有优异的抗氧化、 耐腐蚀性能。60 年代末，通用公司调整了 Cr 的含量，又成功的研制出了具有良 好抗高温氧化及抗腐蚀性能的 FSX-414 合金。70 年代，通过向合金中加入钇和镧， 又推出了 FSX-418、HS-5188 等钴基高温合金，极大提高了合金的抗高温氧化能力。
GH5188热疲劳性能
1）合金初熔点温度范围为 1200～1210℃，初熔点相为 M23C6；经过 1180×20h 均匀化工艺后，消除了共晶组织，削弱了枝晶偏析，得到较均匀的组织。
2）轧态组织在经过 1160℃×1h 热处理后晶粒迅速长大，此时合金中 M23C6 固溶至基体中消失。
3）低温时合金热疲劳裂纹以沿碳化物界面开裂的形式扩展，高温时裂纹以氧化孔洞相互联接的形式扩展；高温下在循环温度上限保温时间的延长有利于形成致密的氧化层，提高合金的热疲劳性能，保温时间过长时，合金表面形成成大量的氧化孔洞，合金的疲劳性能下降；合金经 1175℃×75min+1000℃×8h 热处理能减缓裂纹的萌生，几乎不影响裂纹的扩展速率。
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