GH4738镍基高温合金 板材 执行标准

中国牌号：GH4738镍基高温合金

一、GH4738镍基高温合金概述：

GH4738是以γ′相沉淀硬化的镍基高温合金，具有良好的耐燃气腐蚀能力、较高的屈服强度和疲劳性能，工艺塑性良好，组织稳定。广泛用于航空发动机转动部件，使用温度不高于815℃。可以生产冷轧和热轧板材、管材、带材、丝材和锻件、铸件、紧固件。

1、GH4738材料牌号：GH4738

2、GH4738相近牌号：Waspaloy(美国)，NC20K14(法国)

3、GH4738材料的技术标准：

4、GH4738化学成分： 见表1-1。

表1-1 %

牌号：GH4738

化学成分(%)

C： ≤0.03~0.10

Si： ≤0.15

Mn： ≤0.1

S： ≤0.015

P： ≤0.015

Cr： 18.0~21.0

Ni： 基

Fe： ≤2.0

Cu： ≤0.1

V： —

Mo： 3.5~5.0

Ti： 2.75~3.25

Al： 1.2~1.6

其他： Co：12~15

B：0.003~0.01

Zr：0.02~0.08

注：微量杂质为ω(Pb)≤0.001%、ω(As)≤0.0025%、ω(Sn)≤0.0012%、ω(Sb)≤0.0025%、ω(Bi)≤0.0001%。

5、GH738热处理制度：1080℃±10℃，4h，空冷＋840℃，24h，空冷＋760℃，16h，空冷。

6、G4H738品种规格和供应状态：可生产棒材、型材、锻坯、环形件、厚板、薄板、带材、管材、丝材、砂型铸件、精密铸件和紧固件等，通常不经热处理交货，板材固溶处理后交货。

7、G4H738熔炼和铸造工艺： 采用真空感应熔炼加真空电弧重熔工艺。

8、G4H738应用概况与特殊要求： 该合金在国外广泛用于航空发动机和燃气轮机，主要用作涡轮叶片及涡轮盘等转动件，有成熟的使用经验。由于该合金含钴较高，在国内较少采用。

二、G4H738物理及化学性能：

1、G4H738热性能：

(1)、G4H738熔化温度范围：1330～1360℃。

(2)、G4H738热导率：见表2-1。

2、GH4738密度：ρ=8.22g/cm3。

3、GH4738电性能：

4、GH4738磁性能：合金无磁性。

5、GH4738化学性能：

(1)、GH4738抗氧化性能：合金在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-4。

(2)、GH4738耐腐蚀性能：合金抗盐雾腐蚀能力良好。

四、GH4738组织结构：

1、GH4738相变温度：合金中γ′相的溶解温度为980～1050℃，开始从基体中析出温度为630℃，析出峰值温度为800℃。合金中M23C6碳化物相的开始析出温度为700℃，完全溶解温度为1020℃。

2、GH4738时间-温度-组织转变曲线：

3、GH4738合金组织结构：

经标准热处理后，除奥氏体基体外，该合金经650℃和730℃长期时效至3000h，γ′相的数量变化不明显，分别约有3%和1%左右的补充析出，γ′相大小分别从146nm长大至196nm和177nm。碳化物MC向M23C6转化，碳化物总量略有增加，从时效前占基体总量的0.5%增加到0.76%和0.78%。在长期时效过程中无新相析出，组织稳定。

(3)、GH4738该合金热加工塑性良好，是比较好成形的镍基高温合金。锻造开坯加热温度1150～1170℃，适宜的热加工温度为1040～1170℃，终锻温度不低于1000℃。涡轮叶片锻造温度通常采用1070～1110℃范围，模锻*小变形量应大于25%。应避免在高温（1180℃）下小变形量（约10%）热加工，此时可能在晶界上形成连续的MC型碳化物薄膜，导致缺口敏感。在较低温度下（980～1080℃）热变形，晶界上很少形成MC碳化物薄膜，只有不连续的M23C6型碳化物，热处理后可获得均匀的4～5*晶粒度，综合性能良好。

2、GH4738零件热处理工艺： 零件热处理时应注意防止零件表面元素贫化，加热应均匀。

3、GH4738表面处理工艺： 该合金用做涡轮叶片和涡轮盘等转动件时，为了提高疲劳性能，进行氩气保护消除应力退火，以及喷丸处理。为提高涡轮叶片耐燃气腐蚀及热疲劳性能，可进行扩散渗铝处理。