GH4738高溫合金
時效硬化型鎳基合金>GH738-GH4738
一、GH738概述
GH738是以γ′相沉淀硬化的鎳基高溫合金，具有良好的耐燃氣腐蝕能力、較高的屈服強度和疲勞性能，工藝塑性良好，組織穩定。廣泛用於航空發動機轉動部件，使用溫度不高於815℃。可以生產冷軋和熱軋板材、管材、帶材、絲材和鍛件、鑄件、緊固件。
1.1GH738材料牌號GH738
1.2GH738相近牌號Waspaloy(美國)，NC20K14(法國)
1.3GH738材料的技術標準
GB/T14992-2005高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號
1.4GH738化學成分見表1-1。
表1-1%
注:微量雜質為ω(Pb) 0.001%、ω(As) 0.0025%、ω(Sn) 0.0012%、ω(Sb) 0.0025%、ω(Bi) 0.0001%。
1.5GH738熱處理制度1080℃±10℃，4h，空冷＋840℃，24h，空冷＋760℃，16h，空冷。
1.6GH738品種規格和供應狀態可生產棒材、型材、鍛坯、環形件、厚板、薄板、帶材、管材、絲材、砂型鑄件、精密鑄件和緊固件等，通常不經熱處理交貨，板材固溶處理後交貨。
1.7GH738熔煉和鑄造工藝採用真空感應熔煉加真空電弧重熔工藝。
1.8GH738應用概況與特殊要求該合金在國外廣泛用於航空發動機和燃氣輪機，主要用作渦輪葉片及渦輪盤等轉動件，有成熟的使用經驗。由於該合金含鈷較高，在國內較少採用。
二、GH738物理及化學性能
2.1GH738熱性能
2.1.1GH738熔化溫度範圍1330∼1360℃。
2.1.2GH738熱導率見表2-1。
表2-1[1]
2.1.3GH738比熱容見表2-2。
表2-2[1]
2.1.4GH738線膨脹係數見表2-3。
表2-3[1]
2.2GH738密度ρ=8.22g/cm3。
2.3GH738電性能
2.4GH738磁性能合金無磁性。
2.5GH738化學性能
2.5.1GH738抗氧化性能合金在空氣介質中試驗100h後的氧化速率見表2-4。
2.5.2GH738耐腐蝕性能合金抗鹽霧腐蝕能力良好。
表2-4[1]
三、GH738力學性能
3.1GH738技術標準規定的性能見表3-1。
表3-1
四、GH738組織結構
4.1GH738相變溫度合金中γ′相的溶解溫度為980∼1050℃，開始從基體中析出溫度為630℃，析出峰值溫度為800℃。合金中M23C6碳化物相的開始析出溫度為700℃，溶解溫度為1020℃。
4.2GH738時間-溫度-組織轉變曲線
4.3GH738合金組織結構經標準熱處理後，除奧氏體基體外，還有γ′相，其化學式為(Ni0.883Fe0.03Cr0.048Co0.039
)3.28(Al0.38Ti0.62Mo痕跡)，該相總量佔合金重量的20%。此外，還有M23C6型碳化物，其化學式近似為(Cr0.746Mo0.094
Ni0.084Co0.041Fe0.023Ti0.012)23C6。另外，還有少量的Ti(CN)和TiN等相。
該合金經650℃和730℃長期時效至3000h，γ′相的數量變化不明顯，分別約有3%和1%左右的補充析出，γ′相大小分別從146nm長大至196nm和177nm。碳化物MC向M23C6轉化，碳化物總量略有增加，從時效前佔基體總量的0.5%增加到0.76%和0.78%。在長期時效過程中無新相析出，組織穩定。