GH5188钴基高温合金薄板是一种固溶强化型变形高温合金,具有优异的高温强度、抗氧化性和加工性能,以下是其关键性能及应用的详细分析:
1. 化学成分与强化机理
主要成分:钴(Co)为基体(余量),含铬(Cr) 20-24%、钨(W) 13-16%、镍(Ni) 20-24%,以及微量镧(La) 0.03-0.12%12。 强化机制: 铬形成致密Cr₂O₃氧化膜,提升抗氧化性13; 钨通过固溶强化增强高温蠕变抗力2; 镧细化晶界,改善氧化膜附着力12。2. 力学与物理性能
高温强度: 700℃时抗拉强度约800MPa,1000℃时仍保持400MPa14; 950℃蠕变强度达150MPa,疲劳极限450MPa4。 物理特性: 密度8.2-9.09 g/cm³,热膨胀系数11×10⁻⁶/℃(20-900℃)25; 热导率12.23-29.06 W/(m·K),电阻率1.051-1.213 Ω·mm²/m2。3. 耐腐蚀与抗氧化性
抗氧化性: 980℃以下氧化增重仅0.12 mg/cm²(100小时暴露)3; 1100℃以下仍能有效防护,含硫介质中抗硫化腐蚀13。 抗腐蚀:对硝酸、磷酸及高温气体有良好抵抗能力26。4. 加工与工艺性能
成形性:可通过热轧、冷轧制备0.5-2mm薄板,锻造温度1180-1230℃7。 焊接性:适配TIG、MIG焊,氩弧焊为首选(热变形小,接头强度高)8。 热处理:固溶处理(1120-1150℃)后空冷,时效处理(700-750℃)优化性能24。5. 典型应用领域
航空航天:航空发动机燃烧室、涡轮壳体、导向叶片(980℃以下)16; 能源与核工业:燃气轮机密封片、核反应堆热交换器4; 化工设备:高温反应釜衬里、阀门24。6. 国产化进展
成都材料院已实现0.5mm厚、宽度700-1200mm的GH5188薄板批量生产,打破进口依赖。GH5188薄板通过成分优化与工艺控制,在极端高温下兼具强度与耐久性,是高端制造领域的核心材料
