GH3044 是一种以镍为基体的固溶强化型高温合金,其成分组成凸显高温稳定性:镍含量 75%-79%,铬 20%-23%,钨 1.8%-2.2%,铁≤0.5%,碳≤0.08%。这种高铬高钨的成分设计,使其在 1100℃以上的超高温环境中能保持卓越性能。
铬元素是 GH3044 抗氧化性能的核心保障,在高温下会迅速在合金表面形成一层致密的 Cr₂O₃氧化膜,这层薄膜能有效阻止氧气进一步侵蚀合金内部。实验数据显示,在 1100℃的静态空气中,其氧化速率仅为 0.01g/(m²・h),远低于其他同类合金。某航空发动机燃烧室采用该合金后,连续运行 8000 小时,表面氧化层厚度仅 0.05mm,仍能保持良好的结构完整性。
钨元素的加入主要提升了合金的高温力学性能,它能固溶于镍基体中形成强化固溶体,使 GH3044 在 1000℃时仍具有 200MPa 以上的抗拉强度,有效抵抗高温蠕变。同时,钨还能抑制晶粒在高温下的长大,将长期使用后的晶粒尺寸控制在 50-80μm,确保合金结构稳定。其室温抗拉强度可达 650-700MPa,延伸率 25%-30%,兼顾了常温加工与高温承载需求。
在制备工艺上,GH3044 需经真空感应熔炼,严格控制碳含量以防晶界脆化,锻造温度需控制在 1100-1150℃,通过动态再结晶细化晶粒,最终经 1150℃固溶处理使合金元素充分固溶。
应用方面,GH3044 主要用于航空航天领域的火箭发动机喷管、航天飞机的尾翼前缘等超高温部件,在冶金工业的连续退火炉炉辊、高温加热炉辐射管等设备中也有广泛应用,能在极端高温环境下长期稳定服役。