材料牌號：GH5188/GH188、GH188?(GH5188)
相近牌號：Haynes?Alloy?No.188/HA188
美國牌號：UNSR30188
法國牌號：KCN22W
一、GH5188(GH188)概述
????GH5188侍溶強化型鈷基高溫合金，加入14%的鎢固溶強化，使合金具有優(yōu)良的高溫熱強性，添加較高含量鉻和微量鑭，使合金具有良好的高溫抗氧化性能，同時具有滿意的成形、焊接等工藝性能，適于制造航空發(fā)動機上在980℃以下要求高強度和在1100℃以下要求抗氧化的零件。也可在航天發(fā)動機和航天飛機上使用?？缮a(chǎn)供應各種變形產(chǎn)品，如薄板、中板、帶材、棒材、鍛件、絲材以及精密鑄件。
????1.1?GH5188(GH188)材料牌號?GH5188(GH188)。
1.2?GH5188(GH188)相近牌號?Haynes?Alloy?No.188(HA188),UNSR30188(美國),KCN22W(法國)。
????1.3?GH5188(GH188)材料的技術(shù)標準????
1.4?GH5188(GH188)化學成分??見表1-1。
?????表1-1%

C: 0.05～0.15

Cr：20.0～24.0

Ni：20.0～24.0

Co：余量

W：13.0～16.0

Fe：≤3.0

B：≤0.015

La：0.03～0.12

Mn：≤1.25

Si：0.20～0.50

P：0.020

S：0.015

Ag：0.0010

Bi：0.0001

Pb：0.0010

Cu：0.07

?1.5?GH5188(GH188)熱處理制度?熱軋板材1170～1190℃，空冷；冷軋帶材和板材1165～1230℃，快速空冷；棒材和鍛件1180℃±10℃，快速空冷。
????1.6?GH5188(GH188)品種規(guī)格與供應狀態(tài)?供應δ0.5～4mm的冷軋薄板、δ4～14mm的熱軋中板、δ0.05～0.8mm的冷軋帶材，及各種尺寸的棒材、鍛件、焊絲及精密鑄件。板材經(jīng)固溶處理、酸洗、矯直和切邊后供應；帶材經(jīng)固溶處理、酸洗、切邊后成卷供應；板材經(jīng)固溶處理后磨光或車光交貨；鍛件于固溶狀態(tài)供應；精鑄件于鑄態(tài)交貨。
????1.7?GH5188(GH188)熔煉與鑄造工藝?合金采用真空感應熔煉加電渣重熔或真空電回熔工藝生產(chǎn)。精密鑄件采用真空感應熔煉后由母合金錠真空重熔澆鑄而成。
????1.8?GH5188(GH188)應用概況與特殊要求?該合金在國外廣泛應用于制造燃氣渦輪及導彈的高溫部件，如燃燒室、尾噴管及核能工業(yè)中的熱交換器等零部件。在國內(nèi)用該合金制成的航空發(fā)動機燃燒室火焰筒和導向葉片等高溫部件已通過長期試車考驗，并投入生產(chǎn)應用。用該合金板材加工成零件的制造工藝中，任何工序（如熱處理、焊接等）均應防止?jié)B碳及銅污染，以免損害合金的力學性能和耐蝕性能。
二、GH5188(GH188)物理及化學性能????
????2.1?GH5188(GH188)熱性能?????
????2.1.1?GH5188(GH188)熔化溫度范圍??1300～1360℃。
2.1.2?GH5188(GH188)熱導率??見表2-1。

2.2?GH5188(GH188)密度?ρ=9.09g/cm3。
2.3?GH5188(GH188)電性能?合金電阻率見表2-5。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 表2-5

θ/℃????20??100??200??300 ?400 ?500 ?600 ?700 ?800 900 1000

ρ/(10-??

6Ω·m)?1.051?1.056?1.100?1.133?1.143?1.171?1.192?1.199?1.204?1.213?1.226

2.4?GH5188(GH188)磁性能?合金無磁性。
2.5?GH5188(GH188)化學性能?
2.5.1?GH5188(GH188)抗氧化性能
2.5.1.1?GH5188(GH188)在空氣介質(zhì)中試驗100h的氧化速率見表2-6。
?????表2-6

θ/℃?900?1000?????1100

氧化速????0.021～??0.081～???0.125～

率/(g/m2·h)???0.034????0.098?????0.128

2.5.1.2?GH5188(GH188)GH5188、GH3536和GH605三種合金刀餓楔形樣式，在爐中的高溫靜止空氣中在指定溫度下試驗1h后，在空氣中冷卻不少于40min，總的循環(huán)次數(shù)為100周；另一組試樣在轉(zhuǎn)速為1000r/min的旋轉(zhuǎn)式燃燒裝置中作循環(huán)氧化試驗，在指定溫度下于0.3馬赫的燃燒產(chǎn)物中保持1h，然后以0.7馬赫的冷空氣吹3min，交替試驗100周后試樣的重量損失見圖2-1。
2.5.2?GH5188(GH188)耐腐蝕性能?在含有鈉和氯化鈉等污染物的環(huán)境中，該合金的耐腐蝕能力優(yōu)于鎳基合金GH3536。GH5188等5種合金板材，在燃氣速度為4m/s，燃燒空氣中含5×10-6和5×10-5海鹽，№.2號燃油中含0.3%～0.45%硫，空氣-油的比例為30：1，試驗時試樣旋轉(zhuǎn)，并每隔1h試樣從900℃用冷空氣吹冷至260℃以下，如此在燃燒裝置上循環(huán)試驗200h后的動態(tài)熱腐蝕試驗結(jié)果見圖2-2。
三、GH5188(GH188)力學性能
GH5188(GH188)合金不同品種技術(shù)標準規(guī)定的性能見表3-1。
?表3-1?

?????其他性能

品種??拉伸性能??持久性能??t/h??δ5/%??硬度HV???

???θ/℃???σP0.2/MPa???σb/MPa??δ5/%???θ/℃????σ/MPa?????

?????不小于???不小于??

??晶粒度??≥4級

?

中板??20???380??860????45??815①??165??23 10 ??282???

?????927①??76???23 15 ???

????彎曲、抗氧?化、晶?粒度

?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

棒材???20 ???380 ?860??45???927??90???23 ?15 ?HBS≤302??抗氧化

鍛件???20 ???380 ?860??45???927??83 ??23 ?15 ?HBS≤293??抗氧化

精鑄件?20②??300??600 ?10 ??815 ?165 ?15 ?- ???-

?

①?持久試驗任選一個溫度進行。
②?試制時拉伸試驗結(jié)果供參考。??
四、GH5188(GH188)組織結(jié)構(gòu)
4.1?GH5188(GH188)相變溫度?
4.2?GH5188(GH188)時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線?見圖4-1。
4.3?GH5188(GH188)合金組織結(jié)構(gòu)?
4.3.1?GH5188(GH188)固溶狀態(tài)除奧氏體基體外，有M6C一次碳化物，少量的M6C與富鑭化合物結(jié)合在一起的LaxMy相，還有極少量的M3B2和TiC相。在高溫長期暴露后，M6C會分解析出M23C6，某些爐號可能析出L相，該相在1180℃固溶或在870～980℃長期暴露后重熔于基體。
4.3.2?GH5188(GH188)中板、薄板和帶材技術(shù)標準規(guī)定，供應狀態(tài)的晶粒度應不粗于4級。固溶溫度(保溫時間10min)對板材晶粒度級別的影響見表4-1。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?表4-1

固溶溫度/℃?????1100??1120?????1140????1150????1160

晶粒度/級??8～7(9)?????8～7?????7～8?????6～8?????6～8(5)

固溶溫度/℃?????1170???1180????1190????1200?????1220

晶粒度/級??5～7???5～7(4)??5～6(4)??4～6(3)??3～5(2)

四、GH5188(GH188)工藝性能與要求
5.1?GH5188(GH188)成形性能
5.1.1?GH5188(GH188)鍛造加熱溫度1180℃，終鍛溫度不低于980℃。鑄造組織破碎后們可以采用大變形量，以減少再加熱次數(shù)和細化晶粒。
5.1.2?GH5188(GH188)板材再固溶處理后塑性良好，可以采用任何冷成形工藝成形，但其最小變形量應大于12%，以避免退火后產(chǎn)生粗大晶粒(臨界變形組織)。
5.1.3?GH5188(GH188)工藝塑性
5.1.3.1?GH5188(GH188)高溫扭轉(zhuǎn)塑性圖見圖5-1；高溫拉伸塑性圖見圖5-2。
5.1.3.2?GH5188(GH188)δ1.2mm板材供應狀態(tài)的杯突試驗擠壓深度為10.6～12.0mm。
5.2?GH5188(GH188)焊接性能?合金焊接性能良好，可用各種形式焊接工藝連接，以氬弧焊連接效果好，接頭強度和塑性下降較少。氬弧焊接頭與基體材料的持久性能對比見表5-1。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

5.3?GH5188(GH188)零件熱處理工藝?該合金在加熱后形成的表面氧化膜與基體結(jié)合較牢，采用清洗不銹鋼氧化皮的方法不易洗掉，而應采用復合堿酸洗工藝清除氧化皮。