GH4738高溫合金

　　時(shí)效硬化型鎳基合金>GH738-GH4738

　　一、GH738概述

　　GH738是以γ′相沉淀硬化的鎳基高溫合金，具有良好的耐燃?xì)飧g能力、較高的屈服強(qiáng)度和疲勞性能，工藝塑性良好，組織穩(wěn)定。廣泛用于航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動部件，使用溫度不高于815℃。可以生產(chǎn)冷軋和熱軋板材、管材、帶材、絲材和鍛件、鑄件、緊固件。

　　1.1GH738材料牌號GH738

　　1.2GH738相近牌號Waspaloy(美國)，NC20K14(法國)

　　1.3GH738材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

　　GB/T14992-2005高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號

　　1.4GH738化學(xué)成分見表1-1。

　　表1-1%

　　注:微量雜質(zhì)為ω(Pb)≤0.001%、ω(As)≤0.0025%、ω(Sn)≤0.0012%、ω(Sb)≤0.0025%、ω(Bi)≤0.0001%。

　　1.5GH738熱處理制度1080℃±10℃，4h，空冷＋840℃，24h，空冷＋760℃，16h，空冷。

　　1.6GH738品種規(guī)格和供應(yīng)狀態(tài)可生產(chǎn)棒材、型材、鍛坯、環(huán)形件、厚板、薄板、帶材、管材、絲材、砂型鑄件、精密鑄件和緊固件等，通常不經(jīng)熱處理交貨，板材固溶處理后交貨。

　　1.7GH738熔煉和鑄造工藝采用真空感應(yīng)熔煉加真空電弧重熔工藝。

　　1.8GH738應(yīng)用概況與特殊要求該合金在國外廣泛用于航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)，主要用作渦輪葉片及渦輪盤等轉(zhuǎn)動件，有成熟的使用經(jīng)驗(yàn)。由于該合金含鈷較高，在國內(nèi)較少采用。

　　二、GH738物理及化學(xué)性能

　　2.1GH738熱性能

　　2.1.1GH738熔化溫度范圍1330～1360℃。

　　2.1.2GH738熱導(dǎo)率見表2-1。

　　表2-1[1]

　　2.1.3GH738比熱容見表2-2。

　　表2-2[1]

　　2.1.4GH738線膨脹系數(shù)見表2-3。

　　表2-3[1]

　　2.2GH738密度ρ=8.22g/cm3。

　　2.3GH738電性能

　　2.4GH738磁性能合金無磁性。

　　2.5GH738化學(xué)性能

　　2.5.1GH738抗氧化性能合金在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h后的氧化速率見表2-4。

　　2.5.2GH738耐腐蝕性能合金抗鹽霧腐蝕能力良好。

　　表2-4[1]

　　三、GH738力學(xué)性能

　　3.1GH738技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能見表3-1。

　　表3-1

　　四、GH738組織結(jié)構(gòu)

　　4.1GH738相變溫度合金中γ′相的溶解溫度為980～1050℃，開始從基體中析出溫度為630℃，析出峰值溫度為800℃。合金中M23C6碳化物相的開始析出溫度為700℃，溶解溫度為1020℃。

　　4.2GH738時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

　　4.3GH738合金組織結(jié)構(gòu)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)熱處理后，除奧氏體基體外，還有γ′相，其化學(xué)式為(Ni0.883Fe0.03Cr0.048Co0.039

　　)3.28(Al0.38Ti0.62Mo痕跡)，該相總量占合金重量的20%。此外，還有M23C6型碳化物，其化學(xué)式近似為(Cr0.746Mo0.094

　　Ni0.084Co0.041Fe0.023Ti0.012)23C6。另外，還有少量的Ti(CN)和TiN等相。

　　該合金經(jīng)650℃和730℃長期時(shí)效至3000h，γ′相的數(shù)量變化不明顯，分別約有3%和1%左右的補(bǔ)充析出，γ′相大小分別從146nm長大至196nm和177nm。碳化物MC向M23C6轉(zhuǎn)化，碳化物總量略有增加，從時(shí)效前占基體總量的0.5%增加到0.76%和0.78%。在長期時(shí)效過程中無新相析出，組織穩(wěn)定。