GH4199 高溫合金
GH4199?高溫合金
GH4199是一種高強(qiáng)度,可焊接,抗氧化的鎳鉻基沉淀硬化型高溫合金,采用真空感應(yīng)冶煉,嚴(yán)格控制成分,特別是微量元素。再通過真空電弧重熔進(jìn)一步精煉,改善鑄錠的結(jié)晶狀態(tài)后成分偏析。使用溫度在900℃以下,合金加入鎢、鉬和鉻元素進(jìn)行固溶強(qiáng)化,加入鋁、鈦元素形成時(shí)效強(qiáng)化相,鋁、鈦含量高有利于提高合金的高溫及室溫強(qiáng)度,含量低有利于提高塑性。因?yàn)樗麄冇绊懄孟嗟捏w積分?jǐn)?shù)。碳含量低有利于合金的強(qiáng)度和塑性的配合。加入硼,鎂能凈化和強(qiáng)化晶界,有利于提高晶界結(jié)合力,使合金有較高的熱強(qiáng)性和塑性。鎂含量在0.006%~0.015%范圍內(nèi),合金的塑性比較穩(wěn)定。由于這種高合金元素的設(shè)計(jì),是合金的綜合強(qiáng)化比較充分,屬于強(qiáng)度非常高的鎳基合金,合金在900℃的抗拉強(qiáng)度大于490?MPa.合金在1000℃和1100℃空氣中實(shí)驗(yàn)100h后的增重量分別為0.2440和0.6129?g/(㎡·h),表明有良好的抗氧化性能。合金用氬弧焊效
果*好,點(diǎn)焊、滾焊、電弧焊也有較好的效果。要選擇合適的填充料,焊后還應(yīng)進(jìn)行1100℃x20?min的去應(yīng)力退火。合金的綜合性能良好。是沉淀硬化型板材中使用溫度*高的合金之一。產(chǎn)品主要形式有熱軋或鍛制棒材、熱軋板、冷軋薄板、帶材和管材。用于制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)950℃以下使用的加力燃燒室隔熱屏、可調(diào)噴口調(diào)熱屏、套筒等焊接承力組件和飛機(jī)機(jī)載設(shè)備零件、批量生產(chǎn)和使用情況。由于合金化程度高、變形抗力大,所以合金的熱、冷加工塑性較差。在加工中應(yīng)嚴(yán)格控制鍛(軋)制道次的冷變形量,避免出現(xiàn)加工裂紋。在700~800℃長期時(shí)效后有σ相析出。

化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%):<0.10?C;19.00~21.00?Cr;9.00~11.00?W;4.00~6.00?Mo;2.10~2.60?Al;
<4.00?Fe;<0.050?Mg;<0.0080?B;<0.?55?Si;?<0.015?P;?<0.015?S;?<0.50?Mn;<0.070?Cu;1.10?N;1.60?Ti;
余量Ni.
熱處理:雖然是時(shí)效強(qiáng)化高溫合金,由于使用溫度高,且在固溶狀態(tài)下使用,需要進(jìn)行固溶處理。標(biāo)準(zhǔn)熱
處理制度為,熱軋或鍛制棒材的固溶加熱溫度為1150~1200℃,空冷,保溫時(shí)間按材料直徑大小決定;板材和
帶材的固溶加熱溫度為1100~1150℃,水淬,保溫時(shí)間按材料厚度決定。
供貨狀態(tài):板材的常規(guī)厚度為2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26mm;常規(guī)寬度為1219、1500mm;
常規(guī)長度為2438、2500、6000mm.
碳含量對(duì)GH4199合金拉伸、持久性能有什么影響:
碳含量對(duì)鎳基變形高溫合金GH4199拉伸、持久性能及顯微組織的影響,并對(duì)碳含量變化所引起的組織及性能改變的原因進(jìn)行了分析.結(jié)果表明:增加碳含量會(huì)阻止晶粒度長大,并明顯改變碳化物的數(shù)量、形狀及分布,碳化物類型主要以(W,Mo)6C為主,800℃長期時(shí)效500h后有M23C6析出,較低的碳含量對(duì)合金的拉伸及持久性能是有利的。

熱處理對(duì)GH4199高溫合金性能有什么影響:
熱處理制度對(duì)固溶強(qiáng)化型鎳基高溫合金GH4199合金組織和力學(xué)性能的影響.研究表明:固溶溫度對(duì)合金組織,特別是碳化物有很大的影響,合金的組織狀態(tài)變化直接影響其力學(xué)性能,在較低固溶溫度下,合金具有較高的室溫拉伸強(qiáng)度,高溫拉伸和持久強(qiáng)度稍低;在較高固溶溫度下,具有較高的拉伸和持久強(qiáng)度。
室溫和高溫拉伸試驗(yàn)、物理化學(xué)相分析等綜合試驗(yàn)方法,對(duì)經(jīng)600、700、800、900℃和100、200、5001、000 h長期時(shí)效處理的GH4199合金進(jìn)行測試和研究。結(jié)果表明,GH4199合金經(jīng)長期時(shí)效后,其室溫和高溫力學(xué)性能仍保持在較高水平;合金的組織穩(wěn)定性良好,析出相主要為γ′相和碳化物。據(jù)相分析結(jié)果可知,在700~900℃時(shí)效1 000 h左右,合金組織中存在極微量的脆性(TCP)相——μ相和σ相,它們對(duì)合金的力學(xué)性能基本無影響,組織中雖然存在微量TCP相,但合金的室溫和高溫塑性不發(fā)生"脆化"。

長期時(shí)效對(duì)GH4199高溫合金板拉伸和持久性能有什么影響:
GH4199合金是一種高強(qiáng)度、可焊接、抗氧化的鎳基變形高溫合金,用于航空飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)加力燃燒室隔熱屏、可調(diào)節(jié)噴口隔熱屏等相關(guān)部件。在以前實(shí)驗(yàn)室工作的基礎(chǔ)上,開始采用工業(yè)生產(chǎn)的GH4199合金進(jìn)行比較系統(tǒng)的固溶和長期時(shí)效處理,并對(duì)其組織及其拉伸、持久性能的影響進(jìn)行研究.對(duì)于合金的組織,主要觀察了γ′相、TCP相、碳化物這三種在γ基體上析出的第二相.其中,γ′相和碳化物是合金的主要強(qiáng)化相;TCP相則對(duì)合金的各項(xiàng)性能都有顯著的惡化效果.通過試驗(yàn),比較全面的研究了GH4199合金在固溶狀態(tài)時(shí)空冷(或水冷)處理制度下的室溫、高溫拉伸性能;不同長期時(shí)效狀態(tài)合金的室溫、高溫拉伸性能與持久性能,并對(duì)上述實(shí)驗(yàn)的試樣斷口進(jìn)行了分析.合金在長期時(shí)效過程中碳化物在晶內(nèi)和晶界上均有析出,且晶界處多于晶內(nèi).在800℃時(shí)效時(shí)的碳化物的尺寸明顯大于900℃時(shí)效時(shí)的尺寸.析出的碳化物有M<,23>C<,6>型、M<,7>C<,3>型等.1100℃與1150℃固溶處理試樣,拉伸強(qiáng)度隨溫度增加而迅速下降;延伸率則都在800℃左右達(dá)到最低.合金固溶處理后,無論是空冷還是水冷,其拉伸斷口都顯示為韌斷為主,水冷后的斷口比空冷后的斷口的形貌中韌斷更多一些.高溫長期時(shí)效處理合金的室溫及高溫拉伸強(qiáng)度總體說來是降低的,并且800℃長期時(shí)效試樣在200小時(shí)的拉伸性能有一個(gè)突然下降的現(xiàn)象.TCP相的析出使800℃長期時(shí)效試樣的韌性明顯降低.對(duì)斷口的分析也可以看到TCP相的析出使試樣明顯變脆.由于TCP相的析出,合金在800℃時(shí)效時(shí)的持久性能下降迅速,但持久實(shí)驗(yàn)斷口形貌中韌斷仍占絕大部分,基本沒有脆斷的痕跡。