GH4220特性及性能

时间：2024-07-11

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. 钢材的质量及性能是根据需要而确定的，不同的需要要有不同的化学成分含量：（ 1 ）碳；含碳量越高，刚的硬度就越高，但是它的可塑性和韧性就越差．（ 2 ）硫；是钢中的有害杂物，含硫较高的钢在高温进行压力加工时，脆裂，通常叫作热脆性．（ 3 ）磷；能使钢的可塑性及韧性明显下降，特别的在低温下为严重，这种现象叫作冷脆性．在钢中，硫和磷要严格控制．但从另方面看，在低碳钢中含有较高的硫和磷，能使其切削易断，对改善钢的可切削性是有利的．（ 4 ）锰；能提高钢的强度，能消弱和消除硫的不良影响，并能提高钢的淬透性，含锰量很高的高合金钢（高锰钢）具有良好的和其它的物理性能．（ 5 ）硅；它可以提高钢的硬度，但是可塑性和韧性下降，电工用的钢中含有一定量的硅，能改善软磁性能．（ 6 ）钨；能提高钢的红硬性和热强性，并能提高钢的．（ 7 ）铬；能提高钢的淬透性和，能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用．（ 8 ）钒；能细化钢的晶粒组织，提高钢的强度，韧性和．当它在高温熔入奥氏体时，可增加钢的淬透性；反之，当它在碳化物形态存在时，就会降低它的淬透性．（ 9 ）钼；可明显的提高钢的淬透性和热强性，防止回火脆性，提高剩磁和娇顽力．（ 10 ）钛；能细化钢的晶粒组织，从而提高钢的强度和韧性．在中，钛能消除或减轻钢的晶间腐蚀现象．（ 11 ）镍；能提高钢的强度和韧性，提高淬透性．含量高时，可显著改变钢和合金的一些物理性能，提高钢的抗腐蚀能力．（ 12 ）硼；当钢中含有微量的（ 0.001 － 0.005 ％）硼时，钢的淬透性可以成倍的提高．（ 13 ）铝；能细化钢的晶粒组织，阻抑低碳钢的时效．提高钢在低温下的韧性，还能提高钢的抗氧化性，提高钢的和疲劳强度等．（ 14 ）铜；它的作用是改善普通低合金钢的抗大气腐蚀性能，特别是和磷配合使用时为明显．
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