GH130铁镍基高温合金棒/热轧中板 高疲劳螺栓线

一、Fe-Ni-Cr基低镍化成分架构与γ′+W固溶协同逻辑

GH2130（旧牌号GH130）是GB/T 14992定义的Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，其成分设计核心是一条“代镍降本”路线：在保持奥氏体高温稳定性的前提下，把镍从纯镍基的50%~60%压到35%~40%，用铁作余量回填，再以W、Al、Ti、B、Ce补回热强性。典型成分（wt%）：C≤0.08、Cr 12.0~16.0、Ni 35.0~40.0、W 5.0~6.5、Al 1.4~2.2、Ti 2.4~3.2、Fe余量（约40%~45%）、B≤0.02、Ce≤0.02、Si≤0.60、Mn≤0.50、P/S≤0.015、Cu≤0.25。

强化机制是三层叠加。第一层是γ′相（Ni₃(Al,Ti)）沉淀强化：Al+Ti总量3.8%~5.4%，时效后析出体积分数约20%~30%的L1₂有序γ′，钉扎位错滑移，是室温至750℃强度的主来源；第二层是W 5%~6.5%的强固溶畸变，W原子半径大、扩散慢，显著抬高蠕变激活能，使800℃屈服仍能维持约600 MPa；第三层是B+Ce净晶界，B偏聚晶界抑制空洞形核，Ce脱硫脱氧改善晶界润湿性，配合时效析出的晶界M₂₃C₆颗粒形成“晶界碳化物链+微量元素偏聚”复合强化。Cr 14%左右生成Cr₂O₃膜，赋予800℃以下抗氧化与中等抗热腐蚀能力；低Fe虽拉低了部分高温持久上限，但把原料镍耗降约40%，每吨比镍基合金省镍300 kg级，是国产800℃级“经济型热强钢”的思路。

二、三相热处理与室温-800℃力学行为

GH2130性能高度依赖热处理，标准制度为三段：1180℃±10℃×(1.5~2)h空冷（固溶，回溶初生γ′与碳化物，均匀化）→1050℃±10℃×4h空冷（中间处理，析出一次γ′并调整晶界）→800℃±10℃×16h空冷（时效，析出峰值尺寸γ′）。细晶盘件改用830℃×8h+700℃×16h直接时效。

标准热处理态室温典型值：抗拉强度Rm 930~1200 MPa（GB取≥930，厂标典型1196 MPa），屈服强度Rp0.2 600~740 MPa（典型700 MPa），断后延伸率A 15%~17%，断面收缩率Z≥19%，硬度285~341 HBW，密度8.20 g/cm³，20℃弹性模量约193 GPa（部分文献取73 GPa为剪切模量误植，拉伸E≈193 GPa）。

作为奥氏体派生高温合金，标准不单列抗压强度，按同系经验取抗压屈服≈抗拉屈服、抗压极限≈抗拉极限0.95~1.05倍，即室温抗压强度参考约930~1200 MPa，抗压屈服参考600~740 MPa。800℃高温拉伸：Rm≥715 MPa（典型850 MPa）、Rp.0.2≥600 MPa、A≥8%；750℃/250~300 MPa持久寿命>500h，800℃/170~200 MPa持久>100h，750℃是蠕变强度最优区。>800℃后γ′开始粗化、Laves相在长时时效中析出，持久强度陡降，故长期许用锁在800℃以下、900℃仅作起动/瞬态峰值。焊接性尚可，TIG/电阻焊可用，但焊区γ′回溶，必须重新走时效恢复强度，转动件一般不熔焊连接。

三、800℃级航空热端承力件的国产主场

GH2130的落点非常聚焦：航空涡喷/涡扇发动机Ⅰ、Ⅱ级涡轮工作叶片与导向叶片（650~800℃承离心+热应力）、涡轮盘与鼓筒轴（700~750℃低周疲劳主件）、加力燃烧室火焰筒/衬套/机匣板材（800℃壁温、热震循环）、航天器高温紧固件与长寿命转子叶片（细晶+直接时效态）。在舰船与工业燃机侧，用于海轮增压涡轮、工业GT导向叶片、涡轮承力环；能源侧用于高温反应器内件、核辅机匣。

其选型边界清晰：超过800℃稳态、需更高持久强度时让位于GH4169（但4169上限仅650~680℃反而不如它）、GH4037、DZ4或单晶；纯还原性含硫含卤素气氛中不胜任（Cr仅14%且非镍基）；它是“800℃以下、要锻要焊、想省40%镍”的国产解，在WP、WS系列发动机备件与维修链中存量极大，是新机设计里平衡成本与热强的经典折中。

GH2130（GH130）以Fe-37Ni-14Cr-5.5W-1.8Al-2.8Ti-B/Ce的低碳低镍高钨配方，在Fe-Ni-Cr基变形高温合金中把800℃热强性顶到Rm 715 MPa、Rp.2 600 MPa，室温Rm 930~1200 MPa、Rp.2 600~740 MPa、A 15%~17%、抗压参考930~1200 MPa，靠γ′沉淀+W固溶+晶界净化三层叠加，以每顿省300 kg镍的代价拿到接近部分镍基合金的800℃耐力。它不上探900℃稳态、也不去GH4169的650℃高疲劳盘件主场，而在航空发动机涡轮叶片/盘/燃烧室这一“800℃承力+可锻可焊+成本敏感”的国产窗口里成为自主牌号范本，是中国高温合金“以铁代镍、以钨补强”路线的代表性成果。

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