GH4698高溫合金概述

GH4698 合金是一種沉淀強化型鎳基高溫合金,在 500 ~ 800 ℃范圍內具有高的持久強度和良好的綜合性能,已廣泛用于制造 750 ℃ 以下使用的航空發(fā)動(dòng)機高壓、低壓渦輪盤(pán)和導流盤(pán)等重要的核心轉動(dòng)部件[1-2] 。 這些零件旋轉運動(dòng)產(chǎn)生的離心應力是其所受的主要載荷形式,且大都在高溫下長(cháng)期使用,要求合金在長(cháng)期高溫使用中保持組織穩定,因此合金的長(cháng)時(shí)性能指標尤其是蠕變性能是盤(pán)件材料性能考核的重要指標,直接影響發(fā)動(dòng)機的安全可靠性。鎳基高溫合金 γ′相為主要的強化相,其形狀、尺寸、含量及分布等對其力學(xué)性能都有重要的 影響,此外,GH4698合金中碳化物數量、形貌和分布對合金性能有顯著(zhù)的作用。合金進(jìn)行合理的熱處理可以獲得最佳的組織形貌,從而改善合金的性能。 GH4698合金與俄羅斯的 ЭИ698合金相似,國外對于類(lèi)似合金通常采用兩種熱處理制度(I:1 100 ~ 1 120 ℃ ,8 h,空冷 + 1 000 ℃ ,4 h,空冷 + 775 ℃ ,16 h,空冷 + 700 ℃ ,16 h,空冷; II:1 100 ~ 1 120 ℃ ,8 h,空冷 + 1 000 ℃ ,4 h,空冷+ 775 ℃ ,16 h,空冷),并給出了室溫拉伸和持久性能技術(shù)指標,但沒(méi)有蠕變性能指標。 國內關(guān)GH4698 盤(pán)件的性能指標大多參考國外標準,而對于蠕變性能指標制定往往參考《航空材料手冊》三段熱處理的 90 mm 方坯,由于 90 mm 方坯 料和盤(pán)鍛件的變形條件不同,其組織和性能有一定的差別。 一般來(lái)說(shuō),90 mm 方坯料的力學(xué)性能會(huì ) 高于盤(pán)鍛件。

GH4698合金的主要化學(xué)元素

GH4698 合金熱處理

1. GH4898 合金經(jīng)過(guò)再結晶退火預處理 + 標準熱處理后，與標準熱處理后的相比，雖然常溫性能沒(méi)有明顯變化，但是高溫性能有很大提高，合金的高溫抗拉強度和伸長(cháng)率、斷面收縮率都有提高，尤其是高溫持久壽命提高近 1 倍。
   

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3. 2.再結晶退火工藝能夠改善合金微觀(guān)組織不均勻現象，同時(shí)極大地釋放了合金內部?jì)Υ娴臍堄鄳?，減少了晶粒異常長(cháng)大的幾率，有效地避免了在大小晶粒交界處容易出現的應力集中，因而改善了合金的高溫性能。

   
   

GH4698 高溫合金焊接工藝

1. 采用 HGH533 焊絲， 并在強制水冷條件下，GH4698 高溫合金可焊， 且接頭的焊接裂紋抗力較大。

2.焊后經(jīng)775 ℃×16 h 熱處理， 可使焊接接頭室溫抗拉強度與基體接近， 高溫抗拉強度則達到基體的 92%， 焊縫維氏 （HV） 硬度也接近基體。

3. 焊后經(jīng) 775 ℃×16 h 熱處理可顯著(zhù)提高焊接接頭抗拉強度， 室溫抗拉強度提高量達 到 160 MPa以 上 ， 高 溫 （ 700 ℃ ） 抗 拉 強 度 提 高 量 達 到 350 MPa。 同時(shí)焊后熱處理對基體基本無(wú)不利影響。