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GH738

一、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(wěn)定。廣泛用于航空發(fā)動機轉(zhuǎn)動部件，使用溫度不高于815℃。可以生產(chǎn)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?GH4738?1.2GH738相近牌號?Waspaloy(美國)，NC20K14(法國)?1.3GH738材料的技術(shù)標(biāo)準?Z

所屬分類：

高溫合金

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產(chǎn)品描述

一、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(wěn)定。廣泛用于航空發(fā)動機轉(zhuǎn)動部件，使用溫度不高于815℃。可以生產(chǎn)冷軋和熱軋板材、管材、帶材、絲材和鍛件、鑄件、緊固件。

1.1 GH738材料牌號 GH4738

1.2 GH738相近牌號 Waspaloy(美國)，NC20K14(法國)

1.3 GH738材料的技術(shù)標(biāo)準

Z9-0106-1986《渦軸八用GH738合金棒材暫行技術(shù)條件》

Q/6S1035-1992《高溫緊固件用GH738合金棒材》

協(xié)上五高09-1986《GH738合金煙氣機盤試制技術(shù)條件》(上鋼五廠)

1.4 GH738化學(xué)成分見表1-1。

注：微量雜質(zhì)為ω(Pb)≤0.001%、ω(As)≤0.0025%、ω(Sn)≤0.0012%、ω(Sb)≤0.0025%、ω(Bi)≤0.0001%。

1.5 GH738熱處理制度 1080℃±10℃，4h，空冷＋840℃，24h，空冷＋760℃，16h，空冷。

1.6 GH738品種規(guī)格和供應(yīng)狀態(tài) 可生產(chǎn)棒材、型材、鍛坯、環(huán)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(jīng)熱處理交貨，板材固溶處理后交貨。

1.7 GH738熔煉和鑄造工藝采用真空感應(yīng)熔煉加真空電弧重熔工藝。

1.8 GH738應(yīng)用概況與特殊要求該合金在國外廣泛用于航空發(fā)動機和燃氣輪機，主要用作渦輪葉片及渦輪盤等轉(zhuǎn)動件，有成熟的使用經(jīng)驗。由于該合金含鈷較高，在國內(nèi)較少采用。

二、GH738物理及化學(xué)性能

2.1 GH738熱性能

2.1.1 GH738熔化溫度范圍 1330～1360℃。

2.1.2 GH738熱導(dǎo)率見表2-1。

2.1.3 GH738比熱容見表2-2。

2.1.4 GH738線膨脹系數(shù) 見表2-3。

2.2 GH738密度 ρ=8.22g/cm3。

2.3 GH738電性能

2.4 GH738磁性能合金無磁性。

2.5 GH738化學(xué)性能

2.5.1 GH738抗氧化性能合金在空氣介質(zhì)中試驗100h后的氧化速率見表2-4。

2.5.2 GH738耐腐蝕性能合金抗鹽霧腐蝕能力良好。

三、GH738力學(xué)性能

3.1 GH738技術(shù)標(biāo)準規(guī)定的性能見表3-1。

四、GH738組織結(jié)構(gòu)

4.1 GH738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℃，完全溶解溫度為1020℃。

4.2 GH738時間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線

4.3 GH738合金組織結(jié)構(gòu) 經(jīng)標(biāo)準熱處理后，除奧氏體基體外，還有γ′相，其化學(xué)式為(Ni0.883Fe0.03Cr0.048Co0.039

)3.28(Al0.38Ti0.62Mo痕跡)，該相總量占合金重量的20%。此外，還有M23C6型碳化物，其化學(xué)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(jīng)650℃和730℃長期時效至3000h，γ′相的數(shù)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(zhuǎn)化，碳化物總量略有增加，從時效前占基體總量的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(wěn)定。

五、GH738工藝性能與要求

5.1 GH738成型性能

5.1.1 GH738合金塑性圖見圖5-1。

5.1.2 GH738合金的再結(jié)晶圖見圖5-2。

5.1.3 GH738該合金熱加工塑性良好，是比較好成形的鎳基高溫合金。鍛造開坯加熱溫度1150～1170℃，適宜的熱加工溫度為1040～1170℃，終鍛溫度不低于1000℃。渦輪葉片鍛造溫度通常采用1070～1110℃范圍，模鍛最小變形量應(yīng)大于25%。應(yīng)避免在高溫（1180℃）下小變形量（約10%）熱加工，此時可能在晶界上形成連續(xù)的MC型碳化物薄膜，導(dǎo)致缺口敏感。在較低溫度下（980～1080℃）熱變形，晶界上很少形成MC碳化物薄膜，只有不連續(xù)的M23C6型碳化物，熱處理后可獲得均勻的4～5級晶粒度，綜合性能良好。