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。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,还用于制造航天*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。 固溶强化 加入与基体金属原子尺寸不同的元素(铬、钨、钼等)引起基体金属点阵的畸变,加入能降低合金基体堆垛 层错能的元素(如钴)和加入能减缓基体元素扩散速率的元素(钨、钼等),以强化基体。 沉淀强化 通过时效处理,从过饱和固溶体中析出*二相(γ、γ"、碳化物等),以强化合金。γ相与基体相同,均为 面心立方结构,点阵常数与基体相近,并与晶体共格,因此γ相在基体中能呈细小颗粒状均匀析出,阻碍位 错运动,而产生显着的强化作用。γ相是A3B型金属间化合物,A代表镍、钴,B代表铝、钛、铌、钽、钒、 钨,而铬、钼、铁既可为A又可为B。镍基合金中典型的γ相为Ni3(Al,Ti)。γ相的强化效应可通过以下途径 得到加强: ①增加γ相的数量; ②使γ相与基体有适宜的错配度,以获得共格畸变的强化效应; ③加入铌、钽等元素增大γ相的反相畴界能,以提高其抵抗位错切割的能力; ④加入钴、钨、钼等元素提高γ相的强度。γ"相为体心四方结构,其组成为Ni3Nb。因γ"相与基体的错配 度较大,能引起较大程度的共格畸变,使合金获得很高的屈服强度。但**过700℃,强化效应便明显降低。 钴基高温合金一般不含γ相,而用碳化物强化 GH141是是沉淀硬化型镍基变形高温合金,在650~950℃范围内,具有高的拉伸和持久蠕变强度和良好 的抗氧化性能。由于合金中铝、钛、钼含量较高,铸锭开坯比较困难,但变形后的材料具有较好的塑性,在 退火状态下可以冷成形,也可进行焊接,焊接部件热处理时易产生应变时效裂纹。合金的品种有薄板、带、 丝、盘件、环形件、锻件、棒材、和精密铸件等,适合于制造在870℃以下要求有高强度和980℃以下要求 抗氧化的航空、航天发动机高温零部件。 1.1 GH141材料牌号 GH141(GH4141)。 1.2 GH141相近牌号 UNS N07041,Rene′41,R41,Carpenter41,PYROMET41,UNITEMP41,HynessalloyR41,J1610(美国)。 1.3 GH141材料的技术标准 1.4 GH141化学成分 见表1-1。 表1-1 % C Cr Ni Co Mo Al Ti B Fe Zr Mn Si P S Cu 不大于 0.06~0.12 18.0~20.0 余 10.0~12.0 9.00~10.50 1.40~1.80 3.00~3.50 0.003~0.010 5.00 0.07 0.50 0.50 0.015 0.015 0.50 注:航天用材可加入ω(Mg)<0.05%和ω(La)<0.035%。