GH1140铁镍基高温合金 抗氧化热疲劳 组织稳定性强

一、材料概况与化学成分

GH1140（旧牌号GH140，俄ЭИ602/XH75МБТЮ）属Fe-Ni-Cr基固溶强化型变形高温合金，以铁镍为双基体、靠高铬钝化与W/Mo/Al/Ti复合固溶拿800℃以下热强，是节镍替代GH3030/GH3039火焰筒的经典国产牌号。 典型成分（wt%）：Fe余量，Ni 35.0–40.0，Cr 20.0–23.0，W 1.40–1.80，Mo 2.00–2.50，Al 0.20–0.60，Ti 0.70–1.20，C 0.06–0.12，Ce≤0.050，Mn≤0.70，Si≤0.80，P≤0.025，S≤0.015。 物理常数：密度8.09 g/cm³，熔点约1345–1390℃，无磁性，20℃弹性模量约193 GPa，20–100℃线胀系数12.7×10⁻⁶/K，100℃热导率15.05 W/(m·K)，室温电阻率1.07 μΩ·m。 标准固溶：板材1050–1090℃空冷，棒/环坯1080℃±10℃空冷，管/丝1050–1080℃空冷或水冷，得均匀单相奥氏体；火焰筒零件常用1080℃±10℃固溶，加力件可提到1150℃±10℃，焊后消应力可取940℃以上固溶。

二、力学性能与耐热行为

固溶态室温力学（板材/棒材典型下限）：抗拉强度Rm≥600 MPa（热轧板典型635 MPa，棒材620 MPa），屈服强度Rp0.2≥240–300 MPa（典型300–394 MPa），断后延伸率A≥30%（热轧板40%、棒材40%），断面收缩率Z≥40–45%，硬度HB≤255–269。 800℃仍保Rm≈225–245 MPa、A≈40%；700℃ Rm≈392 MPa、A≈67%；900℃ Rm≈118 MPa；700℃/235 MPa持久约186 h，800℃/88 MPa持久约186–194 h。 抗压强度工程不单列，奥氏体塑性体压缩屈服近似同拉伸屈服，故室温抗压屈服参考值≈240–300 MPa（固溶态）。耐热上：700℃氧化增重0.014 g/(m²·h)、800℃ 0.028、900℃ 0.139，连续抗氧化上限约850℃、短时至900℃（＞900℃长期有晶界氧化与0.016 mm/100h级剥落），抗冷热疲劳、组织时效稳定，焊接不裂。

三、加工形态与工程应用

可供热轧板（4–14 mm）、冷轧板带（0.5–4 mm，箔带至0.05 mm）、热/磨光棒（Φ5–300 mm）、无缝管/焊管（Φ6–168 mm）、冷拉丝（Φ0.1–10 mm）、环件/火焰筒旋压坯/锻件，执行GB/T 14992、GJB 1952A、GJB 2297A、GJB 3317A、GJB 3318A、HB/Z 140。 热锻1160℃±20℃开锻、≥900℃收锻；固溶态冷冲压/旋压/深冲性接近奥氏体不锈钢，适合火焰筒整体旋压；焊接性为铁镍基手工/自动TIG、点缝焊、钎焊均可，配GH1140同质焊丝或Ni-Cr系焊丝，焊后一般重新固溶空冷。主战场是850℃以下焊接薄壁静止热端：航空发动机火焰筒、加力扩散器、整流支板、稳定器、输油圈、可调喷口壳体、机尾罩蒙皮；地面燃机燃烧室衬套、隔热屏；工业炉辊、热处理料筐、裂解炉烟道衬板。相对GH3039其Al+Ti微析出倾向更低、冷旋压更顺，相对GH188其密度低12%、成本显著低，是国产火焰筒节镍基线。

GH1140/GH140是Fe-38Ni-21Cr-1.6W-2.3Mo-1.0(Al+Ti)固溶强化铁镍基合金的火焰筒专用牌号，以"高Cr自钝化＋W/Mo固溶＋节镍40%"在850℃长时/900℃短时拿到固溶态Rm≥600 MPa、Rp0.2≥240–300 MPa、A≥30%（典型40%）的高塑匹配，抗压屈服参照同态拉伸屈服240–300 MPa量级。它不拼900℃以上持久，而赢在薄板可旋压、焊后不裂、价格仅为镍基同类的六到七成，稳坐航空火焰筒与燃机燃烧室衬套的国产位。

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