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GH738镍基合金棒GH4738高温合金

发布时间:2025/7/13 12:44:36   
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随着工业化的推进,工业向高端、大型化发展,高温合金在民用工业中的需求也日益增长。高温合金合金也是舰船、火车、汽车涡轮增压器叶片及各类工业燃机叶片的优选材料;铁路运输的高速化、造船业的高品质要求(特别是出口造船)、舰艇动力的高效要求、工业燃机应用的高速发展等急需高性能的高温合金母合金。

目前,国内民用工业高温合金占高温合金总需求的20%,而美国50%的高温合金应用于民用工业领域。

燃气轮机是高温合金的另一个主要用途。燃气轮机装置是一种以空气及燃气为介质的旋转式热力发动机,它的结构与飞机喷气式发动机一致,也类似蒸汽轮机。燃气轮机的基本原理与蒸汽轮机很相似,不同处在于工质不是蒸汽而是燃料燃烧后的烟气。燃气轮机属于内燃机,所以也叫内燃气轮机。构造有四大部分:空气压缩机,燃烧室,叶轮系统及回热装置。

燃气轮机的需求增长迅速,除用于发电外,还用于舰船动力、天然气疏松的加气站等。与航空用高温合金叶片相比,燃气轮机用高温合金的使用寿命长(10万小时),耐热腐蚀、尺寸大,质量要求很高。

汽车废气增压器涡轮也是高温合金材料的重要应用领域。目前,我国涡轮增压器生产厂家所采用的涡轮叶轮多为镍基高温合金涡轮叶轮,它和涡轮轴、压气机叶轮共同组成一个转子。此外内燃机的阀座、镶块、进气阀、密封弹簧、火花塞、螺栓等都可以采用铁基或镍基高温合金。

涡轮增压系统对燃油效率和性能提升均有明显效果。涡轮增压是利用发动机排出的废气的能量来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。

当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。一般而言,加装废气涡轮增压器后的发动机功率及扭矩要增大20%—60%。

年中国汽车工业仅涡轮转子对高温母合金的需求就在1,吨以上。

下面一起了解一下GH:

GH是Ni-Cr-Co是沉淀硬化型变形高温合金,使用温度在℃以下。合金加入钴、铬和钼元素进行固溶强化,加入铝、钛元素形成γ’相,加入硼、锆元素净化和强化晶界。合金在℃~℃具有较高的屈服强度和抗疲劳性能;在℃以下的燃气涡轮气氛中具有较高的抗氧化性能和抗腐蚀性能;适用于制作涡轮盘,工作叶片、高温紧固件、火焰筒、轴和涡轮机匣等零件。主要产品有冷轧带和热轧板材、管材、带材、丝材、锻件和螺栓紧固件等。

GH高温合金以用于制作航空发动机的涡轮盘、叶片和密封环件等,以及烟气涡轮机叶片、涡轮盘和大型螺栓等。该合金在国外广泛应用余航空、航天、石油、化工及发电等设备领域,如气压机叶片、涡轮盘、阀体环形件和轴类等传动件。GH高温合金在喷气发动机或相似的工作条件下所遇到的各种气氛中,都具有较好的抗氧化和耐蚀性能,连续工作的抗氧化温度可达℃,间断工作可达℃,合金对盐雾腐蚀抗力也比较好,尤以固溶处理状态良好,棒材经℃×4h/AC﹢稳定化﹢时效处理后,在℃、℃和℃的缺口持久实验表明该合金无缺口敏感性。合金经℃和℃长期时效至h后无新相析出,组织稳定。GH高温合金化学成分C:0.03-0.10Cr:18.0-21.0Ni:余量Mo:3.50-5.00Co:12.0-15.0Al:1.20-1.60Ti:2.75-3.25Fe:≤2.00Q/5B、商虎6-、商虎6-、QJ/DT01.、QJ/DT01.和QJ/DT01.要求检验的杂质元素范围,具体元素和质量分数指标见标准原件。热处理制度摘自HB/Z、Q/5B、商虎6-、商虎6-、QJ/DT01.、QJ/DT01.、QJ/DT01.和文献、文献各品种的完全热处理包括:固溶处理+稳定化处理+时效处理。其中:固溶处理,各品种分别为:A冷拉棒材,(~)℃±10℃×(1~4)h/AC或更快冷却;B热轧棒材,℃±10℃×4h/AC或更快冷却;C冷拉丝材,(~)℃±10℃×4h/AC或风冷;D冷轧板材、带材,退火处理(供应状态):±10℃/AC或更快冷却,保温≤30min;带材固溶处理在保护气氛中进行,℃±15℃×2h±0.25h/AC或更快冷却;E锻制棒材、盘锻件、环形件,(~)℃±10℃×4h/AC或更快冷却。稳定化处理:℃±8℃×2h±0.25h/AC。时效处理:℃±8℃×15h±1h/AC。

GH组织结构

4.1GH相变温度合金中γ′相的溶解温度为~℃,开始从基体中析出温度为℃,析出峰值温度为℃。合金中M23C6碳化物相的开始析出温度为℃,完全溶解温度为℃。

4.2GH时间-温度-组织转变曲线

4.3GH合金组织结构经标准热处理后,除奥氏体基体外,还有γ′相,其化学式为(Ni0.Fe0.03Cr0.Co0.

)3.28(Al0.38Ti0.62Mo痕迹),该相总量占合金重量的20%。此外,还有M23C6型碳化物,其化学式近似为(Cr0.Mo0.

Ni0.Co0.Fe0.Ti0.)23C6。另外,还有少量的Ti(CN)和TiN等相。

该合金经℃和℃长期时效至h,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nm长大至nm和nm。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。



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