GH4163高溫合金與其他高溫合金在化學成分性能特點

發(fā)布時間： 2024-11-11　　點擊次數(shù)： 417次

GH4163 GH163

GH4163是一種Ni-Cr-Co基沉淀硬化變形高溫合金，使用溫度可達850oC。 800oC以下的合金具有良好的抗氧化性、高屈服強度、良好的蠕變強度、應(yīng)變老化裂紋的傾向小、良好的抗熱疲勞性。該合金具有令人滿意的成形性和焊接性。適用于航空發(fā)動機主燃燒室、加力燃燒室的焊接結(jié)構(gòu)件和承重件。上海商虎主要產(chǎn)品為熱軋和冷軋板材、熱軋和鍛造棒材、冷拔（軋制）無縫管和環(huán)。

GH4163高溫合金已用于制造航空發(fā)動機火焰管、加力燃燒室、安裝邊緣、安裝座和管件。有利于大規(guī)模生產(chǎn)和使用。

零件必須在溶液中焊接，可以通過點焊、縫焊和氬弧焊進行焊接。該合金在高溫下具有長期或長期應(yīng)力時間的相析出。

GH4163高溫合金的化學成分。

C：0.04-0.08

Cr：19.0-21.0

Ni：余量

Co：19.0-21.0

Mo：5.60-6.10

Al：0.30-0.60

Ti：1.90-2.40

Fe：≤0.70

B：≤0.005

Si：0.40

Mn：0.60

P：0.015

S：0.007

Cu：0.200

GH4163合金在固溶溫度影響下，顯微組織演變顯著，室溫抗拉強度隨溫度升高而降低，高溫穩(wěn)定性良好。伸長率均先增后減，1080℃固溶+時效處理下表現(xiàn)。

固溶溫度對GH4163合金顯微組織及拉伸性能影響的探究

引言

GH4163合金，其國際牌號對應(yīng)為Nimonic 263，是一種先進的析出強化型鎳基高溫合金。該合金能夠在高達850℃的工作環(huán)境下保持的綜合力學性能、出色的焊接性能以及良好的加工成形性，因此在航空發(fā)動機的焊接結(jié)構(gòu)件及關(guān)鍵承力部件（如燃燒室、渦輪殼體等）中得到了廣泛應(yīng)用。

拉伸性能分析

本研究通過對不同熱處理條件下的GH4163合金樣品進行室溫及780℃高溫拉伸性能測試，系統(tǒng)考察了固溶溫度變化對合金拉伸性能的具體影響。每種熱處理方案均制備了兩組樣品，分別用于室溫及高溫拉伸測試，并計算其拉伸性能的平均值以確保數(shù)據(jù)的準確性。

室溫拉伸性能

室溫下GH4163合金的拉伸性能隨固溶溫度的變化呈現(xiàn)出顯著特征。具體而言，與原始態(tài)相比，經(jīng)過1000℃固溶+時效處理后，合金的抗拉強度有所提升，但隨后隨著固溶溫度的進一步升高，抗拉強度逐漸下降。同樣地，屈服強度也表現(xiàn)出隨固溶溫度升高而逐漸降低的趨勢，這表明晶粒尺寸對合金的室溫屈服強度具有顯著影響。在塑性方面，伸長率隨固溶溫度的升高先增后減，特別是在1080℃固溶+時效處理后，合金展現(xiàn)出最佳的伸長率表現(xiàn)。

780℃高溫拉伸性能

GH4163合金在高溫（780℃）下的拉伸性能與室溫下有所不同。高溫抗拉強度并未隨固溶溫度的升高而顯著降低，顯示出良好的高溫穩(wěn)定性。同樣地，伸長率也隨固溶溫度的升高先增后減，且在1080℃固溶+時效處理后達到值。

結(jié)論

(1) 顯微組織演變：固溶溫度對GH4163合金的顯微組織具有顯著影響。原始鍛態(tài)組織中晶界不連續(xù)，晶內(nèi)存在大量孿晶及條帶狀分布的碳化物。隨著固溶溫度的升高，晶界逐漸清晰，碳化物溶解加劇，晶粒尺寸發(fā)生變化。特別地，在1080℃時，碳化物溶解顯著，晶粒開始迅速長大；至1150℃時，碳化物基本溶于基體。

(2) 室溫拉伸性能：固溶溫度的升高導致GH4163合金的室溫抗拉及屈服強度逐漸降低，屈服強度與晶粒尺寸之間符合霍爾-佩奇關(guān)系。同時，伸長率隨固溶溫度升高先增后減，1080℃固溶+時效處理后的合金展現(xiàn)出的伸長率。

(3) 高溫拉伸性能：在高溫（780℃）下，固溶溫度對GH4163合金的抗拉強度及屈服強度影響較小，未出現(xiàn)顯著下降。伸長率隨固溶溫度

升高同樣呈現(xiàn)先增后減的趨勢，且最佳伸長率出現(xiàn)在1080℃固溶+時效處理條件下。

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