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GH4049難變形的沉淀強(qiáng)化鎳基變形高溫合金
發(fā)布者:admin發(fā)布時間:2021-06-17 02:16:17
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GH4049是- -種難變形的沉淀強(qiáng)化鎳基變形高溫合金,與前蘇聯(lián)的9H929合金成分相近。我國從1958年開始研制,1961 年正式接受冶金部下達(dá)任務(wù),經(jīng)過冶金戰(zhàn)線上科技人員的共同攻關(guān),于1965年試制成功,并通過試車和試飛考核。
合金成分特點
GH4049合金的化學(xué)成分見表,可以看出,這個合金化學(xué)成分的特點為:用高溫合金材科學(xué)
變形高溫合金和鑄造高溫合金
大量的難熔金屬元素進(jìn)行固溶強(qiáng)化和用大量的Al + Ti形成γ相進(jìn)行沉淀強(qiáng)化。固溶強(qiáng)化元素W + Mo之和達(dá)9.5% ~ 1.5%,此外還有大量Cr和Co,其和達(dá)23.5% ~ 27.0%,所以固溶強(qiáng)化水平很高。而且還有5.1%~ 6.3% ( Al+Ti),可以形成大量y相進(jìn)行沉淀
強(qiáng)化,正如表中所介紹的,GH4049 合金中限成分的合金元素的總量達(dá)41.8%,γ相達(dá)40%。
GH4049化學(xué)成分:

與前蘇聯(lián)9M929合金相比,GH4049 合金中Cr、Co、W、Mo、Al、Ti和V的范圍變窄了,化學(xué)成分控制更嚴(yán)格,從而可以優(yōu)化力學(xué)性能并保證爐號之間力學(xué)性能水平更加接近,波動小。從上表還可看出, GH4049合金五害元素有嚴(yán)格而明確要求,其含量將控制在(1~25) x10-'m 以下,而9H929則沒有要求?;緩?qiáng)化元素對GH4049合金組織和性能影響的研究結(jié)果表明[3],碳和硼含量雖然很少,但對合金力學(xué)性能影響很大。當(dāng)碳和硼含量過低( C≤0.01%,B≤0.01% ),合金的持久強(qiáng)度、拉伸塑性和疲勞性能均很差。作者認(rèn)為,這是由于晶界強(qiáng)化不夠造成的。當(dāng)碳和硼含量太高(C> 0.06%,B > 0.025%),合金中析出太多的MC碳化物和M;B2硼化物,它們以夾雜物形式沿軋制方向分布,產(chǎn)生帶狀組織,嚴(yán)重者使合金報廢。為了獲得良好的組織和性能,碳含量應(yīng)控制在0.03%~0.05%,硼含量應(yīng)控制在0.015%~ 0.023%。W、Mo、Al 和Ti對合金力學(xué)性能有明顯影響,研究結(jié)果表明[13],這些元素控制在中限可以獲得最佳持久性能和高溫塑性。為了進(jìn)-一步改善GH4049合金的熱加工塑性,往合金中加入適量的Mg進(jìn)行微合金化是有效的。研究結(jié)果表明,GH4049 合金中加入微量鎂( 0.004%),可使熱加工溫度范圍內(nèi)瞬時拉伸塑性提高近25%,沖擊韌性提高40% ~ 60%,而強(qiáng)度基本不受影響,見下表。熱加工溫度范圍的拉伸塑性可以表征熱加工塑性的好壞,塑性和沖擊韌性的明顯提高,說明鎂明顯改善GH4049合金的熱加工性。生產(chǎn)實驗表明,Mg微合金化的GH4049合金比不加Mg合金模鍛性能好。

金相和TEM觀察表明,加Mg合金晶界厚度加寬,晶界上存在位錯列,并顯示晶內(nèi)點陣位錯穿過厚晶界繼續(xù)向另- -相鄰晶粒運(yùn)動的現(xiàn)象。在1000倍下金相觀察到滑移線穿過厚晶界的照片見圖43-614。說明含有厚晶界的GH4049合金塑性好,形變滑移很容易穿過晶界而激發(fā)相鄰晶?;疲瑴p少了過早地沿晶界斷裂的可能性。這是由于Mg原子偏聚于晶界,使晶界厚度增加,晶界位錯的可動性增加,減少了位錯塞積的可能,從而使晶內(nèi)進(jìn)-步變形,改善熱加工性能。