GH2130（GH130）高温合金锻件 航空发动机涡轮盘 工作叶片锻坯

一、化学成分与强化机理

GH2130（旧牌号GH130）是我国自主研制的Fe-Ni-Cr系沉淀硬化型变形高温合金，长期使用温度可达800℃（短时900℃）。典型化学成分质量分数为：C≤0.08％、Cr 12.0％～16.0％、Ni 35.0％～40.0％、Fe为余量（约38％～45％）、W 5.0％～6.5％、Al 1.40％～2.20％、Ti 2.40％～3.20％、B≤0.020％、Ce≤0.020％，严控Si≤0.60％、Mn≤0.50％、P≤0.015％、S≤0.015％。

强化采用"高钨固溶强化＋高Al-Ti γ′相沉淀强化＋晶界净化"复合机制：W以大原子半径溶于奥氏体基体产生强固溶强化，显著提高再结晶温度与800℃蠕变抗力；Al、Ti总量达3.8％～5.4％，时效时与Ni形成体积分数约12％～15％的γ′相［Ni₃(Al,Ti)］，以纳米级共格颗粒弥散析出钉扎位错，是800℃以下超高强度的主要来源；Cr形成Cr₂O₃膜赋予800℃以下抗氧化能力；微量B、Ce偏聚晶界生成M₂₃C₆型碳化物并净化晶界，抑制沿晶开裂、提升持久塑性。合金不含Mo、Nb，碳化物较少，长期时效后有微量Laves相析出但不显著影响650～800℃使用性能。

二、力学性能、热处理工艺与加工特性

标准热处理制度为三级处理：固溶1180℃±10℃×1.5～2h空冷＋中间处理1050℃±10℃×4h空冷＋时效800℃±10℃×16h空冷（细晶盘件可采用830℃×8h＋700℃×16h直接时效）。室温典型力学性能（标准热处理态棒材）：抗拉强度Rm≥930～1000 MPa（典型达1196 MPa），屈服强度Rp0.2≥600～680 MPa（典型700～740 MPa），断后伸长率A≥15％～17％，断面收缩率Z≥19％～25％。 800℃高温下抗拉强度仍保持≥715 MPa，断后伸长率≥8％；750℃/250 MPa持久寿命＞500 h，800℃/170～200 MPa持久寿命＞100 h，抗蠕变与热强性在同级铁镍基合金中位居前列。

热加工温度区间1050～1150℃，始锻≤1150℃、终锻温度不低于900℃，热塑性优良适合开坯、模锻叶片及大尺寸盘件；固溶态可进行冷成形但有明显加工硬化需中间退火；焊接性能较好，推荐TIG焊及电阻焊，焊后经重新时效可部分恢复强度；切削时有加工硬化，宜用硬质合金刀具低速大进给。物理参数：密度约8.20 g/cm³，初熔温度约1348～1380℃，无磁性，线膨胀系数(20～800℃)约14～16×10⁻⁶/℃，弹性模量20℃约193 GPa。

三、应用领域与服役环境

GH2130在－196℃至800℃（短时900℃）范围内具高γ′相强化水平与良好组织稳定性，800℃热强性接近部分镍基合金（如GH4037）但节约镍约40％，性价比突出。主要应用包括：航空涡喷/涡扇发动机Ⅰ、Ⅱ级涡轮工作叶片及导向叶片（800℃以下承力转动件）；航空发动机涡轮盘、鼓筒轴及承力环件；加力燃烧室火焰筒、衬套及机匣板材构件（焊接承力结构）；舰船及工业燃气轮机涡轮叶片、高温紧固件；以及能源化工领域高温反应器内构件。是国产铁镍基高温合金中实现"代镍降本"替代部分镍基合金用于800℃热端部件的典型代表。

GH2130（GH130）是以γ′相［Ni₃(Al,Ti)］沉淀强化为核心、高W固溶强化的Fe-Ni-Cr基变形高温合金，通过"1180℃固溶＋1050℃中间处理＋800℃×16h时效"三级热处理在室温下获得抗拉强度≥930 MPa、屈服强度≥600 MPa及断后延伸率≥15％的综合强韧性，在800℃长期服役时热强性优良、组织稳定，广泛用于航空发动机涡轮叶片/盘、燃机承力件及800℃以下高温紧固件，是我国自主开发的高性价比中高温铁镍基合金

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