GH2132合金,美國牌號A286,是一種高性能高溫合金,其以鐵(Fe)、鎳(Ni)、鉻(Cr)為主要合金元素,此外還添加了鉬(Mo)、鈦(Ti)、鋁(Al)、釩(V)、硼(B)等元素,綜合性能優異。
GH2132合金適用溫度范圍-253℃~650℃,通過固溶強化、析出強化、晶界強化等工藝來提高強度。具體來看,鉻、鉬等元素融入鎳基體引起晶格畸變實現固溶強化;以鎳為基體,鈦、鋁析出γ'相形成彌散強化相,以實現析出強化;硼晶界偏析,實現晶界強化。此外,GH2132合金制造過程中,雜質控制要求嚴格。
GH2132合金適合應用于高溫、高應力環境中,用來制造高溫承力部件、緊固件等,進而應用在航空航天、海洋工程、艦船、能源、石油化工、汽車等領域。在航空航天領域,GH2132合金可用于航空發動機零部件例如渦輪盤、轉子葉片、承力環、緊固件等制造方面;在能源領域,GH2132合金可用于燃氣輪機零部件例如燃燒室環件、葉片、管道、座圈等制造方面;在石油化工領域,GH2132合金可用于反應器、熱交換器等制造方面。
在航空發動機中,渦輪盤的作用是支撐固定渦輪葉片、傳遞扭矩,長期工作在高溫、高壓、高速旋轉的極端環境中,其性能直接影響航空發動機的工作效率、可靠性與使用壽命。渦輪盤通常采用鍛造工藝進行制造,對鍛造材料的性能與品質要求高。在全球范圍內,美國在渦輪盤鍛件及材料市場中處于主導地位。
我國軍用飛機更新迭代速度快,商用大飛機已進入批量交貨階段,為避免被卡脖子,航空發動機自主研發生產需求迫切,渦輪盤作為航空發動機的核心部件之一,其材料開發極為重要。此外,飛機制造過程中需要使用大量緊固件,包括沉頭螺釘螺母、抽芯鉚釘芯桿等。在此背景下,與美國A286合金性能一致,且成本大幅降低的國產GH2132合金被開發問世。
新思界
行業分析人士表示,GH2132合金研制技術壁壘高,在我國《中央企業科技創新成果產品手冊(2023年版)》中,中國鋼研科技集團有限公司成果“航空緊固件用GH2132棒絲材”被列入,產品是航天、發動機領域應用廣泛的第三代緊固材料,可以用于海洋環境、中高溫環境緊固件的制造。
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