GH135高温合金棒材 铁镍基时效强化圆钢固溶时效态

一、材料定位与化学成分

GH135（新国标GH2135，统一数字代号H21350）是国产自主研制的Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，1958年由金属所设计、1966年抚顺钢厂投产，以铁代镍节约约30%镍资源，是700℃级涡轮盘经典铁基路线牌号。 化学成分（GB/T 14992）：C≤0.08%、Cr 14.0–16.0%、Ni 33.0–36.0%、W 1.70–2.20%、Mo 1.70–2.20%、Al 2.00–2.80%、Ti 2.10–2.50%、Fe余量，微量B≤0.015%、Ce≤0.030%、Mn≤0.40%、Si≤0.50%、P/S≤0.020%。强化机制为γ'相（Ni₃(Al,Ti)）时效沉淀为主，W/Mo固溶强化为辅，Cr保抗氧化，B/Ce净化和强化晶界。密度7.92 g/cm³，熔点约1260℃，使用温度≤700℃（短时750℃）。

二、力学性能、热处理与高温表现

标准热处理（棒材）：1080±10℃×8h空冷 + 830±10℃×8h空冷 + 700±10℃×16h空冷，硬度277–352 HBW。 室温力学性能（标准态）：抗拉强度σb≥784 MPa（棒材典型≥800 MPa），屈服强度σp0.2≥590 MPa（棒材典型≥650 MPa），断后延伸率δ5≥15%，断面收缩率ψ≥20%。 高温特性反常——700℃以下屈服强度随温度升高而增大，650℃抗拉仍≥931 MPa、屈服≥647 MPa；700℃/300 MPa持久寿命＞200 h，750℃/295 MPa＞100 h，抗低周疲劳与抗蠕变突出。 长期在750℃以上服役需警惕η相（Ni₃Ti）或Laves相沿晶析出导致韧性下降。 抗压强度标准不单列，变形高温合金抗压与抗拉同量级，设计以抗拉/屈服/蠕变控制。

三、加工工艺与工程应用

冶炼采用电弧炉+电渣重熔或真空感应+真空自耗双联工艺。热加工塑性良好，锻造温度区间1080–1140℃控温操作，终锻≥900℃；但切削加工性差，需用硬质合金刀具低速大进给。焊接性一般，薄件可氩弧焊且焊后须重新固溶时效恢复强度，厚大锻件一般不推荐熔焊。已用于两种航空发动机Ⅰ/Ⅱ级涡轮盘、压气机盘、紧固件；地面燃气轮机盘件、柴油机增压器涡轮、热处理炉辊与700℃工装夹具、核电辅机高温承力件也广泛采用。 相较GH4169其镍耗低、成本低，但750℃以上持久与疲劳不及镍基GH4698/GH4738，选料边界即700℃。

GH135/GH2135是以γ'时效为核心的铁镍基700℃级变形高温合金，用33–36%Ni+14–16%Cr+W/Mo/Al/Ti多元配合，在标准热处理后获σb≥784 MPa、σ0.2≥590 MPa、δ5≥15%的强韧匹配，并在700℃以下呈现"升温不降屈服"的特殊高温强化行为，曾装备歼击机涡轮盘、至今仍是中温涡轮盘与热处理工装的高性价比方案；其限制是750℃以上长期时效脆性相析出、切削焊接工艺窗口窄，越此温度须升级纯镍基牌号。

UNS N06600、Inconel600、Alloy600、UNS N06601、Inconel601、Alloy601、UNS N06625、Inconel625、Alloy625、Inconel690、Inconel718、InconelX-750

二、英科：

UNS NO8800、Incoloy800、Alloy800UNS NO8810、Incoloy800H、Alloy800H/800HT、UNS NO8825、Incoloy825、Alloy825

三、Carpenter20合金：

Alloy20cb-3、UNS NO8020

四、蒙乃尔：

Monel400NO4400Alloy400MonelK500NO5500

五、哈氏合金：

Hastelloy C-276、C-22、C-4、Hastelloy B、B-2、B-3、Hastelloy X、G、G2、G3、Hastelloy G30

六、固溶强化性铁镍基合金：

NS111、NS112、NS113、NS131、NS141、NS142、NS143

七、固溶强化型镍基合金：

NS311、NS312、NS313、NS314、NS315、NS321、NS322、NS331、NS332、NS333、NS334、

NS335、NS336、NS341

八、时效强化型镍基合金：

NS411

九、固溶强化型铁基合金：

GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140

十、时效硬化性铁基合金：

GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132/SUH660、GH2135、GH2136、GH2302

十一、固溶强化型镍基合金：

GH3030、GH3039、GH3044、GH3028

十二、时效硬化型镍基合金：

GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169

十三、奥氏体不锈钢:

904L（UNS N08904）、Nitronic60(S21800）、nitronic50(XM-19)/S20910、304L、316Ti、316N、316LN、316Mod、317L、317LN、309S、310S、304N

十四、复合式不锈钢：

SAF2205（F51）、SAF2507（F53）、S32760、254SMo（F44、DIN1.4529）、329J1（0Cr26Ni5Mo2）、SAF2506、0Cr17Mn13Mo2N(A4钢)

十五、沉淀硬化不锈钢

17－4PH(SUS630、S17400、0Cr17NiCu4Nb)、17-7PH（SUS631、0Cr17Ni7Al)、15-7Mo（SUS632、0Cr15Ni7Mo2Al）、15-5PH VAR(S15500、0Cr15Ni5Cu3Nb)

十六、其它：

可伐合金4J29 Kovar，Invar合金4J36 Invar合金、4J34，4J46，4J32，4J42