高溫合金按化學(xué)成分分類，可以分為鐵基、鎳基和鈷基高溫合金三大類。鐵基合金以Fe-Ni-Cr 三元系為基體，鎳基合金以Ni-Cr二元系為基體，鈷基合金以Co-Ni-Cr三元系為基體，并分別加入大量的固溶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化和晶界強(qiáng)韌化元素，使合金實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化與韌化，保證合金在高溫、應(yīng)力和腐蝕環(huán)境條件的共同作用下具有優(yōu)異的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能。

鐵基高溫合金由于中溫力學(xué)性能良好，熱加工性能可佳，價(jià)格也便宜，廣泛用作650 ~750℃以下使用的不同類型航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪盤等零件;鎳基高溫合金由于高溫力學(xué)性能良好，組織穩(wěn)定性高，不易形成TCP相，廣泛用于制作800℃以上高溫使用的渦輪葉片等零件;鈷基高溫合金由于熔點(diǎn)高，抗氧化耐腐蝕性能優(yōu)異，持久曲線(L--M曲線)平緩，抗熱疲勞性能和焊接性能良好，盡管它的價(jià)格昂貴，但至今在西方國家仍廣泛用作航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪導(dǎo)向葉片等零件。我國也試制了幾種鈷基高溫合金。

鐵基高溫合金除y'和"相不穩(wěn)定外，還由于含有較多的W、Mo和Cr,造成組織不穩(wěn)定，在標(biāo)準(zhǔn)熱處理狀態(tài)或工作溫度長期時效就可能形成o相、Laves 相或u相等TCP相，我國生產(chǎn)的鐵基高溫合金幾乎都有形成TCP相的傾向。在標(biāo)準(zhǔn)熱處理狀態(tài)形成Laves 相的有GH2132、GH2696、GH2130、GH2038和 GH2907合金，形成y相的有GH2302和GH2150合金。在700~900℃長期時效形成Laves相的有GH2761,GH2135、GH2901、GH1131、GH1015、GH1016和 GH1039，形成a相的有K213、GH1035和GH2035A，同時形成o和Laves 相的有GH1140'2]3]。當(dāng)這些相呈顆粒狀分布于晶界和晶內(nèi)，而且數(shù)量很少，對力學(xué)性能影響不明顯，如果呈片狀大量析出，往往引起力學(xué)性能嚴(yán)重降低，特別是使持久強(qiáng)度、塑性和拉伸塑性嚴(yán)重降低。所幸現(xiàn)有鐵基高溫合金在使用溫度范圍，TCP相都尚未造成力學(xué)性能嚴(yán)重惡化。

GH1140合金主要用于低推重比(<5)和低功重比(<3.5)航空發(fā)動機(jī)制造火焰筒,以代替鎳基合金GH3030和GH3039。在兩種渦輪噴氣發(fā)動機(jī)WP6和WP6甲和一種渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)以及兩種渦輪螺槳發(fā)動機(jī)WJSAI和WJ6上制造火焰筒，正常批量生產(chǎn)。

火焰筒的壽命根椐使用條件不同而有很大差別，如在渦輪噴氣發(fā)動機(jī)上，由于啟動次數(shù)頻繁，工作制度經(jīng)常變換，每次開車時間又較短，因此火焰筒使用后故障較多，壽命較短，一般為幾百小時。而在渦輪螺漿發(fā)動機(jī)上，每次啟動后使用時間較長，發(fā)動機(jī)工作制度的變換也較少，因此火焰簡使用后的故障較少，使用壽命也較長，一般為幾千小時。與鎳基合金相類似，鐵基合金火焰筒在使用中經(jīng)常出現(xiàn)的故障有燒傷、翹曲變形和裂紋等。這些故障的出現(xiàn)與火焰筒的結(jié)構(gòu)和使用條件有密切關(guān)系，其中最主要的是筒壁工作溫度和溫度循環(huán)的次數(shù)。實(shí)踐證明，火焰簡具有良好的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，是保證材料正常可靠工作的前提條件。

除火焰簡外，用GH1140合金制造的零部件主要還有加力擴(kuò)散器、加力簡體、加力輸油圈、飛機(jī)蒙皮等。

與鎳基合金比較，GH1140合金也存在某些不足。如高溫抗氧化性能稍差，在高溫(如高于900℃)長期使用中容易出現(xiàn)燒傷故障，中溫(500 ~ 600℃)疲勞強(qiáng)度稍低，對在中溫下工作的一定結(jié)構(gòu)形式的零件產(chǎn)生疲勞破壞的幾率比鎳基合金要大些;高溫長期使用中的組織穩(wěn)定性較差，容易引起材料性能的變化。合金的上述弱點(diǎn)可在使用時設(shè)法避開，并可在今后的材料應(yīng)用研究中繼續(xù)改進(jìn)。

GH1140化學(xué)成分：

化學(xué)成分

碳C：≤0.05? 鉻Cr：19.5~23.5? 鎳Ni：38~46? 鐵Fe:余? 錳Mn:≤1.00? 硅Si:≤0.5

磷P:≤0.040,硫:S:≤0.03? 銅Cu:1.5~3.0? 鉬Mo:2.5~3.0? 氮N:0.6~1.2