GH4220锻造注意事项

时间：2024-04-27

GH4220（GH220）沉淀硬化型变形高温合金
GH4220是Ni-Co-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，使用温度900℃~950℃，合金中加入较多的铝、钛元素形成γ’沉淀强化相，ω（γ’）可达40%以上。同时加入钴、铬、钨和钼元素进行固溶强化，并加入微量铈、硼和镁元素进行晶界强化。合金具有较高的高温强度和高温塑性，综合性能良好。适于制造工作温度在900℃~950℃的燃气涡轮工作叶片。主要产品有转动部件用热轧棒材、模锻涡轮叶片等。
合金已用于制作航空发动机的Ⅰ级涡轮工作叶片。批产和使用情况良好。
合金通过特殊的弯晶热处理工艺，达到控制晶界上二相的析出种类及形态，使之形成弯曲的晶界。使晶界与晶内强度匹配性好，降低了晶界脆性，从而显著地提高合金的高温塑性和持久强度。
元素 C Cr Ni CO W Mo Al TI Fe V B Ce Mg Mn Si S P Cu Pb① As① Sn① Sb① Bi①
小 9.00 14.00 5.00 5.00 3.90 2.20 0.250
大 0.08 12.00 余 15.00 6.50 7.00 4.80 2.90 3.00 0.800 0.020 0.020 0.010 0.50 0.35 0.009 0.015 0.070 0.001 0.0025 0.0012 0.0025 0.0001

GJB1953A规定检验的杂质元素
热处理制度
摘自HB/Z140和文献【9】，转动件用热轧棒材：
A标准热处理制度：1220℃±10℃×4h/AC﹢1050℃±10℃×4h/AC﹢950℃±10℃×2h/AC;
B弯晶热处理制度：1220℃×4h（3~7）min→1100℃/AC﹢1050℃×4h/AC﹢950℃×2h/AC. 镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较的资源（高），尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。铬（Cr）：在合金钢中，铬能显著提高强度、硬度和，同时降低塑性韧性。铬又能提高钢的氧性和耐腐蚀性，因而，耐热钢的重要合金元素。钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。合金钢中加入钼，能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，用于特殊钢和合金中，耐热强钢和磁性材料。钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗腐蚀能力。铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗、氮、腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体中加铌，可防止晶间腐蚀现象。
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