GH4706高溫合金通過優化晶粒組織可以顯著提高合金的拉伸性能

鎳基合金材料知識全面解析

GH4706的簡要介紹：

GH4706（或IN706）是一種Fe-Ni基高溫合金，其主要的第二相組成包括γ'相、γ''相、η相以及MC型碳化物。得益于其出色的鑄造性、加工性以及可靠的高溫力學性能，GH4706合金尤其適合制造直徑超過2000mm的大型盤鍛件。目前，在國際范圍內，許多主流的“E"級和“F"級重型燃氣輪機使用的渦輪盤材料都傾向于選擇GH4706合金進行制造，它與GH4169合金在材料特性上被視為“姐妹"合金。

GH4706的化學成分解析：

C：0.030%

Cr：15.91%

Ni：42.13%

Al：0.24%

Nb：3.04%

Ti：1.83%

Fe：余量

GH4706的應用領域：

GH4706合金在500℃的工作環境下表現出色，是一種應用廣泛的Fe-Ni基高溫合金。其特點包括偏析程度低、加工性能好以及成本相對較低。因此，它在渦輪發動機、燃氣輪機以及核工業等領域得到了廣泛應用，具有顯著的經濟價值。

GH4706合金的動態再結晶與晶粒控制研究：

通過優化晶粒組織，可以顯著提高合金的拉伸性能、疲勞性能以及無損檢測等關鍵指標。科研人員通過設計雙錐壓縮實驗，深入研究了變形溫度和變形量對GH4706合金熱變形過程中顯微組織的影響。一方面，他們探討了GH4706合金的動態再結晶（DRX）機制及臨界條件，為數值模擬提供了理論支持；另一方面，他們探索了利用η相控制合金晶粒的新方法。研究結果顯示：（1）GH4706合金的DRX機制主要是應變誘導原始晶界不連續的弓出，其DRX臨界溫度TDRX為975℃。當變形溫度低于TDRX時，合金發生DRX的主要原因是變形生熱導致的試樣溫升；（2）在變形溫度高于TDRX時，熱處理后的晶粒尺寸主要取決于變形溫度，而與變形量關系不大；當變形溫度低于TDRX時，晶粒尺寸與變形溫度關系不大，但隨著變形量的增大而減小；（3）在略低于TDRX的溫度下進行變形，由于合金中仍有部分η相殘留，可以利用這部分η相對亞晶界或晶界的釘扎作用，通過增大變形量來實現晶粒的細化。