GH4738

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GH4738 合金是以 γ'相強(qiáng)化的 Ni-Co-Cr 基變形高溫合金，合金加入鈷、鉻和鉬元素進(jìn)行固溶強(qiáng)化，加入鋁、鈦元素形成Y沉淀強(qiáng)化相，加入硼、鋯元素凈化和強(qiáng)化晶界。合金在760℃～870℃最大的特點(diǎn)是具有優(yōu)異的強(qiáng)韌性匹配和抗蠕變疲勞交互作用的能力，所以常作為至關(guān)重要的零部件選材應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)中，如渦輪盤、工作葉片、高溫緊固件、火焰筒、軸和渦輪機(jī)匣等零件。

GH4738焊接性能

該合金焊接較為困難，可以氬弧焊。一般采用固溶狀態(tài)下焊接并采用同種合金作為焊絲。熱處理后焊縫的高溫強(qiáng)度比母材熱處理后的強(qiáng)度稍低，因此焊縫不應(yīng)處于高應(yīng)力部位。此外因合金有熱脆性和應(yīng)變裂紋敏感性，因此，焊接應(yīng)在固溶狀態(tài)下進(jìn)行，焊接后的部件要再次進(jìn)行固溶處理。

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GH4738表面處理工藝

該合金用作渦輪葉片和渦輪盤等轉(zhuǎn)動(dòng)件時(shí)，為了提高疲勞性能，進(jìn)行氬氣保護(hù)消除應(yīng)力退火，以及噴丸處理。為提高渦輪葉片耐燃?xì)飧g及抗冷熱疲勞性能，可進(jìn)行擴(kuò)散滲 Al處理。

GH4738運(yùn)用規(guī)模及用處

GH4738在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)或相類似的作業(yè)條件下所遇到的各種氣氛中，都具有較好的抗氧化和耐蝕功用，連續(xù)作業(yè)的抗氧化溫度可達(dá)1040，連續(xù)作業(yè)可達(dá)870。合金對(duì)鹽霧腐蝕抗力也較好，尤以固溶處理情況的為上佳。GH4738用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪盤、葉片和密封環(huán)件等，以及煙氣輪機(jī)葉片、渦輪盤和大型螺栓等。該合金在國(guó)外廣泛應(yīng)用于航空、航天、石油、化工及發(fā)電等設(shè)備旋轉(zhuǎn)部件領(lǐng)域，如壓氣機(jī)葉片、渦輪盤、閥體、環(huán)件和軸類等滾動(dòng)件。

晶界氧化對(duì)GH4738疲勞裂紋擴(kuò)展的作用

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(1) 隨溫度升高，GH4738合金的疲勞裂紋擴(kuò)展速率顯著增加，當(dāng)晶粒尺寸為30~40 μm、初始應(yīng)力強(qiáng)度因子幅度ΔK為40 MPa·m1/2時(shí)，GH4738合金疲勞裂紋擴(kuò)展壽命在650~700 ℃內(nèi)顯著下降，存在一個(gè)溫度的敏感區(qū)。合金的斷裂方式由650 ℃時(shí)的穿晶和沿晶混合型向更高溫下的沿晶斷裂轉(zhuǎn)變。

(2) GH4738合金的疲勞裂紋擴(kuò)展行為存在溫度敏感區(qū)間并不是由于材料的組織和力學(xué)性能的變化，主要是高溫下O的氧化作用所致。

(3) 高溫下O通過(guò)裂紋尖端、滑移帶間接進(jìn)入晶界或O直接滲入晶界的方式，與晶界處的活性元素(Co、Ti、Al)反應(yīng)生成脆性氧化物，降低了晶界強(qiáng)度，從而使合金的抗疲勞性能顯著下降。