GH4648簡介：
GH4648是baiNi-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金，長期使用溫度du小于zhi900℃，短時(shí)使用溫度可達(dá)1100℃。合金的特點(diǎn)是加入約ω（daoCr）32%，使之具有優(yōu)異的抗熱腐蝕性能。同時(shí)合金具有中等的強(qiáng)度和良好的看疲勞和蠕變性能，良好的冷加工性能和焊接性能。適于制作溫度在900℃~1100℃、要求優(yōu)異的耐腐蝕性能的高溫結(jié)構(gòu)件。供應(yīng)的主要品種有板材、帶材、管材、棒材、鍛件和環(huán)形件。

合金以用于制作先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)燃燒室部件及其他熱端部件，批產(chǎn)和使用情況良好。相近牌號在國外航空發(fā)動機(jī)中已獲得了極為廣泛的應(yīng)用。

合金的綜合性能優(yōu)于國內(nèi)的GH3044和GH3128性能水平。由于GH4648具有較GH3044更小的比重，所以該合金具有更高的比強(qiáng)度。

引?言

GH4648合金是一種時(shí)效硬化型高鉻鎳基變形高溫合金，主要用作航空發(fā)動機(jī)900 ℃以下的抗氧化承力件[];在高溫下，該合金不僅有較高的強(qiáng)度，而且還有較好的抗氧化性能l21;在化學(xué)成分上，該合金與其它高溫合金相比，一個(gè)突出特點(diǎn)B]是Cr含量高達(dá)32%～35%。我廠對GH4648合金的了解和研究起步較晚，本次生產(chǎn)的該合金為我廠的首次試制，為了給我廠該合金薄板成品固溶熱處理制度提供參考數(shù)據(jù)，進(jìn)行了熱處理對冷塑性變形GH4648合金組織和性能影響的研究工作。

1?實(shí)驗(yàn)材料及方法

1.1?實(shí)驗(yàn)材料

本研究的實(shí)驗(yàn)材料為我廠采用真空感應(yīng)爐冶煉加真空自耗爐重熔雙聯(lián)工藝生產(chǎn)的厚度為1.2mm,經(jīng)1115 ℃～1120 ℃×8 min空冷固溶熱處理后晶粒度為5.5級的薄板，其化學(xué)成分見表1。

1.2?實(shí)驗(yàn)方法

根據(jù)我廠GH4648合金生產(chǎn)工藝要求成品冷軋總變形量為25%～30%,所以本實(shí)驗(yàn)方法為：首先對以上固溶后的GH4648合金薄板進(jìn)行室溫25%冷拉塑性變形，然后用不同熱處理制度(850 ℃～1175 ℃×8 min,每隔25 ℃固溶一次，空冷)進(jìn)行固溶熱處理，最后切取金相試樣和室溫拉伸性能試樣，采用光學(xué)顯微鏡觀察沿拉伸方向即伸長面的顯微組織變化，檢測板材室溫拉伸性能1.2?實(shí)驗(yàn)方法

根據(jù)我廠GH4648合金生產(chǎn)工藝要求成品冷軋總變形量為25%～30%,所以本實(shí)驗(yàn)方法為：首先對以上固溶后的GH4648合金薄板進(jìn)行室溫25%冷拉塑性變形，然后用不同熱處理制度(850 ℃～1175 ℃×8 min,每隔25 ℃固溶一次，空冷)進(jìn)行固溶熱處理，最后切取金相試樣和室溫拉伸性能試樣，采用光學(xué)顯微鏡觀察沿拉伸方向即伸長面的顯微組織變化，檢測板材室溫拉伸性能σb和δs。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 GH4648合金的回復(fù)和靜態(tài)再結(jié)晶

GH4648合金冷塑性變形前晶粒大小均勻，顯微組織如圖1(a)所示；經(jīng)室溫25%冷拉塑性變形，在850 ℃×8 min空冷熱處理后晶粒產(chǎn)生了一定的回復(fù)，但晶粒大小不均勻，有拉長狀組織，如圖1(b)所示；在875 ℃~1000 ℃×8 min空冷熱處理后，晶粒得到了更大程度的回復(fù)和靜態(tài)再結(jié)晶，但仍有拉長狀組織存在，如圖1(c)所示；在1025 ℃×8 min空冷熱處理后顯微組織，如圖1(d)所示，合金晶粒明顯細(xì)化，這是因?yàn)樵谑覝貭顟B(tài)下變形25%使GH4648合金晶粒發(fā)生轉(zhuǎn)動和被分割或破碎，在晶界堆積很多的位錯和很大的位相差，通過1025 ℃×8 min空冷靜態(tài)再結(jié)晶回復(fù)晶界，使晶界轉(zhuǎn)化為平衡結(jié)構(gòu)，所以形成了比冷塑性變形前要細(xì)許多的細(xì)晶組織；在1050 ℃×8min空冷熱處理后，顯微組織如圖1(e)所示，合金靜態(tài)再結(jié)晶完全，晶粒仍比塑性變形和熱處理前細(xì)小均勻。

由此可知，進(jìn)行冷拉塑性變形后，GH4648合金靜態(tài)再結(jié)晶的溫度范圍為1025 ℃~1050 ℃。

2.2 GH4648合金的晶粒長大

由圖2(a)、(b)、(c)、(d)、(e)的組織形貌和晶粒大小情況，可以得出GH4648合金固溶溫度在1050 ℃～1175 ℃之間時(shí)，晶粒長大規(guī)律，即固溶溫度與平均晶粒直徑的關(guān)系曲線為圖3所示。

由圖3可以看出，GH4648合金的再結(jié)晶晶粒長大傾向隨加熱溫度的升高表現(xiàn)出增大的趨勢：經(jīng)冷塑性變形后，當(dāng)固溶溫度在1025 ℃~1125 ℃時(shí)，晶粒緩慢長大；當(dāng)固溶溫度在1125 ℃～1175 ℃時(shí)，晶粒急劇長大。

2.3 GH4648合金固溶溫度對相析出的影響

為0.043%,Y'為2.060%,M??G?為0.686%,MC為0.188%;而且α-Cr相是直接從基體中單獨(dú)析出，其化學(xué)成分為：99.21%Cr,0.55%W,0.22%Mo。Cr??C?的化學(xué)成分為：2.16%Ni,72.28%Cr,20.38%Mb,5.14%C;合金經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)熱處理(1140 ℃×1 h,空冷；+900℃×16 h,空冷)后，SEM組織形貌為圖4所示，從圖4可以看出，碳化物(主要為M?C?,M?C?等)在晶界析出；而a-Cr相的析出形態(tài)有兩種，一種為短棒狀，另一種呈小的顆粒狀。

在本實(shí)驗(yàn)的GH4648合金的化學(xué)成分情況下，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)熱處理后相的析出顯微組織如圖5所示。在進(jìn)行950 ℃×8 min空冷固溶熱處理后析出相較少為圖6(a)所示；經(jīng)975 ℃×8min空冷熱處理后晶內(nèi)明顯有較多彌散相析出為圖6(b)所示；經(jīng)1025 ℃×8min空冷熱處理后，試樣同樣有較多的析出相，為圖6(d)所示；在進(jìn)行1050 ℃×8min空冷熱處理后，試樣相析出量明顯減少，為圖6(e)所示；而經(jīng)1000 ℃×8min空冷熱處理后，析出相比其他溫度熱處理的析出相均多。

由此可得，在本實(shí)驗(yàn)材料GH4648合金的化學(xué)成分，保溫時(shí)間為8min空冷情況下平衡相的析出溫度在950 ℃~1050 ℃,析出峰在1000 ℃左右。

2.4 GH4648合金的固溶溫度對力學(xué)性能的影響

通過GH4648合金板材室溫拉伸性能 和δs檢測，可得出固溶溫度與室溫拉伸性能關(guān)系曲線為圖7所示。由圖7可以看出，9b隨固溶溫度的升高，而越來越小；?s隨溫度變化先增大后降低，然后又增大，當(dāng)固溶溫度為1115 ℃左右時(shí)，$s達(dá)到峰值，而此時(shí)0也較為理想，所以為使GH4648合金具有滿意的綜合性能，該合金冷軋薄板成品固溶溫度應(yīng)為1110 ℃~1120 ℃。

3?結(jié)論

3.1 GH4648合金的靜態(tài)再結(jié)晶溫度范圍為1025 ℃~1050 ℃。

3.2 GH4648合金的再結(jié)晶晶粒長大傾向隨加熱溫度的升高表現(xiàn)出增大的趨勢：經(jīng)冷塑性變形后，當(dāng)固溶溫度在1025 ℃~1125 ℃時(shí)，晶粒緩慢長大；當(dāng)固溶溫度在1125 ℃~1175 ℃時(shí)，晶粒急劇長大。