GH5188 的镧 0.03%~0.12%:1093℃ 抗氧化膜的钉扎作用

GH5188 是钴基固溶强化型高温合金，旧牌号 GH188，对应 Haynes 188，钴余量、镍 20%~24%、铬 20%~24%、钨 14%~16%、镧 0.03%~0.12%、碳 0.05%~0.15%、硅 0.2%~0.5%，密度约 9.1 g/cm³，熔点 1300~1360℃。热轧棒室温抗拉 860 MPa、延伸率 45%。

镧 0.05% 的钉扎

镧是微量稀土，加入量只有 0.03%~0.12%，作用却关键：它在氧化膜与基体的界面形成细小的氧化物钉，把膜钉在基体上，热循环时膜不剥落。没有镧，膜在冷却阶段受拉应力开裂，下次升温从裂纹处向内氧化，氧化速率成倍上升。镧过高会形成粗大的稀土氧化物夹杂，反而成为裂纹源。

1093℃ 的抗氧化上限

铬 22% 加镧 0.05% 加硅 0.4%，三者共同促成致密牢固的氧化膜，抗氧化温度到 1093℃（2000℉）。这个上限比同类钴基合金高一档，原因是镧的钉扎与硅的辅助成膜。超过 1093℃，膜的剥落速率上升，氧化减薄加快，薄壁件尤其敏感。

热导 12 到 29 的变化

热导率从 200℃ 的 12.23 W/（m·K） 升到 1000℃ 的 29.06 W/（m·K），升了一倍多。热导随温度上升，焊接时的热输入要分段给：预热段用小热输入，让热量扩散；填充段加大，避免未熔合；盖面段再降，控制余高与变形。单一道参数焊完，热影响区的温度梯度不均，裂纹从这里起。

1177℃ 固溶与 540℃ 时效

固溶退火取 1177℃ 快速空冷或水冷；冷变形后 540℃ 保温 4~16 小时时效，可再提高强度。冷变形显著加快时效硬化，冷作量大的零件时效时间取下限，否则强度过头、塑性不足。热轧板与冷轧带的固溶温度略有差异，热轧板 1170~1190℃ 空冷，冷轧带 1165~1230℃ 快速空冷。

钨 14%~16% 与成形

热冲击的判据

钴基合金的热冲击按 1000℃ 一端的急冷急热考核：加热到 1000℃ 保温，水淬或压缩空气急冷，循环到出现裂纹。判据是裂纹长度与密度，超过技术条件判不合格。热冲击裂纹多从截面变化处起，圆角半径与过渡形式比材料本身更关键。

冷作硬化的影响

冷作后硬度爬升，冷轧带材的硬度比退火态高一倍。冷作件在 760℃ 附近服役时，冷作硬化带来的强度会因回复而部分丧失，设计时不能把冷作强化当作高温强度。冷作件必须做去应力，温度取在 800℃ 以下，避免再结晶。

焊材与工艺

焊接用同材质焊丝，氩弧焊为主，热输入分段控制。焊前预热 200℃，层间温度不超过 300℃，焊后缓冷。焊缝的抗氧化性略低于母材，高温服役时焊缝是氧化起皮的起点，焊后打磨平滑可以减少积灰与局部超温。焊缝的着色检查按 GB/T 9443 一类方法做，咬边与未熔合在着色下显形。

标准与验收

板材按 AMS 5608、棒材按 AMS 5772、焊材按 AMS 5801，国内按 Q/5B 与 GB/T 14992 一类体系。力学性能按 GB/T 228.1 与 GB/T 2039 执行，抗氧化按增重法在 1093℃ 做 100 小时，氧化增重与剥落量分别记。冷轧带材的厚度公差按 GB/T 708 一类标准控制，同板差比厚度偏差更影响薄壁件的成形，同板差超过 0.02 mm 的带材不适合做精密冲压。

钨 14%~16% 提供固溶强化，把强度与成形性分开：钨高，强度高、成形性差，冷轧道次变形量要小，中间退火要勤。细丝与薄带的冷拉、冷轧，道次变形量控制在 20% 以内，退火温度 1180℃ 上下，退火后快速冷却，避免碳化物析出。