GH738鎳基高溫合金

一、GH738概述

GH738是鎳基高溫合金，金相為γ′相的沉淀硬化合金，具備優(yōu)良的耐燃?xì)飧芰?、頗高的屈服強(qiáng)度和疲勞性能，工藝塑性良好，組織穩(wěn)定。廣泛的用途在航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動部件，應(yīng)用溫度不超出815℃。能制作冷軋和熱軋板材、管材、帶材、絲材和鍛件、鑄件、緊固件。

1.1 GH738材料牌號 GH738

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

1.3 GH738材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1.4 GH738化學(xué)成分 見表1-1。

表1-1%

二、GH738物理及化學(xué)性能

2.1 GH738熱性能

2.1.1 GH738熔化溫度范圍 1330～1360℃。

2.1.2 GH738熱導(dǎo)率 見表2-1。

表2-1

θ/℃360460545640770855985λ/(W/(m·℃))16.818.320.222.424.125.328.0

2.1.3 GH738比熱容 見表2-2。

表2-2

θ/℃360460545640770855985c/(J/(kg.℃))515540573603640665707

2.1.4 GH738線膨脹系數(shù) 見表2-3。

表2-3

θ/℃20～10020～20020～30020～40020～50020～60020～70020～80020～900α/10-6℃-112.4712.7313.0413.5313.9714.4715.0515.6815.95

2.2 GH738密度 ρ=8.22g/cm3。

2.3 GH738電性能

2.4 GH738磁性能 合金無磁性。

2.5 GH738化學(xué)性能

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

2.5.2 GH738耐腐蝕性能 合金具有優(yōu)質(zhì)的抗鹽霧腐蝕能力。

表2-4

θ/℃9001000氧化速率/(g/(m2·
h))0.0830.226

三、GH738力學(xué)性能

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

表3-1

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%。

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

1.6 GH738種類規(guī)格尺寸和供應(yīng)型態(tài)可以制作棒材、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，一般不需要熱處理交貨，板材需要固溶處理后交貨。

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

1.8 GH738使用概述與特殊需求 該合金在其他國家大規(guī)模應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)，主要用途為渦輪葉片及渦輪盤等轉(zhuǎn)動件，有成熟的工藝及使用經(jīng)驗(yàn)。因其含鈷較高，在國內(nèi)相對較少使用。

四、GH738組織結(jié)構(gòu)

4.1 GH738相變溫度 開金中γ′相的消融溫度為980～1050℃，入手下手從基體中析出溫度為630℃，析出峰值溫度為800℃。開金中M23C6碳化物相的入手下手析出溫度為700℃，完整消融溫度為1020℃。

4.2 GH738時(shí)光-溫度-構(gòu)造變化直線

4.3 GH738開金構(gòu)造布局 經(jīng)規(guī)范熱處置后，除奧氏體基體中，另有γ′相，其化教式為(Ni0.883Fe0.03Cr0.048Co0.039)3.28(Al0.38Ti0.62Mo陳跡)，該相總量占開金分量的20%。另外，另有M23C6型碳化物，其化教式遠(yuǎn)似為(Cr0.746Mo0.094Ni0.084Co0.041Fe0.023Ti0.012)23C6。別的，另有少許的Ti(CN)戰(zhàn)TiN等相。該開金經(jīng)650℃戰(zhàn)730℃長時(shí)間時(shí)效至3000h，γ′相的數(shù)目變更沒有顯著，分離約有3%戰(zhàn)1%擺布的彌補(bǔ)析出，γ′相巨細(xì)分離從146nm少年夜至196nm戰(zhàn)177nm。碳化物MC背M23C6轉(zhuǎn)化，碳化物總量略有增長，從時(shí)效前占基體總量的0.5%增長到0.76%戰(zhàn)0.78%。正在長時(shí)間時(shí)效過程當(dāng)中無新相析出，構(gòu)造穩(wěn)固。

五、GH738工藝性能與要求

5.1 GH738成型性能

5.1.1 GH738合金塑性圖見圖5-1。

5.1.2 GH738合金的再結(jié)晶圖見圖5-2。

5.1.3 GH738該開金熱減工塑性優(yōu)秀，是比力好成形的鎳基低溫開金。鑄造開坯減熱溫度1150～1170℃，合適的熱減工溫度為1040～1170℃，末鍛溫度沒有低于1000℃。渦輪葉片鑄造溫度平常采納1070～1110℃規(guī)模，模鍛最小變形量應(yīng)年夜于25%。應(yīng)幸免正在低溫（1180℃）下小變形量（約10%）熱減工，此時(shí)大概正在晶界上構(gòu)成繼續(xù)的MC型碳化物薄膜，致使缺心敏感。正在較高溫度下（980～1080℃）熱變形，晶界上很少構(gòu)成MC碳化物薄膜，只要沒有繼續(xù)的M23C6型碳化物，熱處置后可得到勻稱的4～5級晶粒度，綜開功能優(yōu)秀。

5.3 GH738零件熱處理過程零件熱處理時(shí)要注意防止貧化零件表面元素，加熱要均勻。

5.4 GH738表面處理工藝將合金用作渦輪葉片和渦輪盤等旋轉(zhuǎn)物時(shí)，為了提高疲勞性能，通過氬氣保護(hù)消除應(yīng)力退化和噴射處理。為了提高渦輪葉片的氣體腐蝕和熱疲勞性能，可以進(jìn)行擴(kuò)散鋁處理。