全新GH4049沉淀硬化高温合金精华

全新GH4049沉淀硬化高温合金精华

GH4049是一种难变形的沉淀强化镍基变形高温合金，与俄罗斯的3K929合金成分相仿。在我国从1958年逐渐研制开发，于1965年试制成功，并顺利通过试运行和首飞考评。

GH4049合金的成分特性:用较多的难溶化学元素开展固溶加强，固溶强化元素W+Mo之和达9.5%-11.5%,除此之外也有较多Cr和Co,其和达23.5%-27.0%,因此固溶强化水准很高；还用较多的Al+Ti,其和达5.1%~7.3%,可以产生较多γ'相开展沉积加强。

GH4049合金的成分与俄罗斯3K929合金对比,GH4049合金中Cr、Co、W、Mo、Al、Ti和V的范畴变小了，成分把控更严苛，进而可以提升力学性能并保证炉号中间力学性能水准更为接近，浮动小。

基本上加强元素对GH4049合金组织和特性直接影响的科学研究结果表明⑸，C和B含量尽管非常少，但对合金物理性能直接影响非常大。

当C和B含量过低时（C≤0.01%,B≤0.01%），合金的持久强度、拉伸可塑性和疲劳性均很差。这主要是因为晶界强化不足造成的。当B和C的含量过高的，合金进行析出太多的MC渗碳体和M3B2硼化物，他们以参杂物方式沿冷轧方位遍布,造成带条状机构,情况严重使合金损毁。

为了得到较好的组织和特性，c含量应控制在0.023%~0.03%。W、Mo、Al和Ti对合金力学性能有显著直接影响，研究表明，这种元素把控在中限可以取得最好持续性能和高溫可塑性。为了能进一步改进GH4049合金的热加工工艺可塑性,向合金中添加适量的Mg是合理的。GH4049高温合金光亮棒

GH4049(GH49)高温合金化学成分：

C≤ 0.10

Si≤ 0.50

Mn≤ 0.50

P≤ 0.010

S≤ 0.010

Cr≥ 9.50-11.0

Ni≥ 余量

Mo≥ 4.50-5.50

Al≤ 3.70-4.40

Ti≤ 1.40-1.90

Fe≤ 1.50

B≤ 0.015

Ce≤ 0.020

文献研究表明，GH4049合金中添加少量Mg(0.004%)，可使热加工工艺温度范畴内拉伸可塑性提升接近25%,冲击韧性提升40%-60%,而抗压强度不受影响。金相和TEM观察表明，加Mg合金晶界厚度扩宽,晶界上存有位错列，并表明晶内点阵式位错越过厚晶界再次向另一邻近晶体运动的状况。表明带有厚晶界的GH4049合金可塑性好，变形滑移非常容易越过晶界而激起邻近晶体移动，降低了过早地沿晶界破裂的概率。

这也是因为Mg原子偏聚于晶界，使晶界薄厚提升，晶界位错的可动性提升,降低了位错塞积的很有可能，进而使晶内进一步变形，改进热加工工艺特性。

GH4049合金组织构造:合金经规范热处理工艺后，在γ基材上面有γ'、MsC、MC及小量M23C6和M3B2相。γ相的含量达40%上下，有尺寸二种形状，大寸相呈方形，约300nm~350nm；小相呈球形，约60nm~100nm。M6C相呈细微链状遍布于晶界,两侧由γ塑料薄膜包围着着。MC和M3B2相是初生相，沿变形方位遍布。

合金在850℃长期性时效性1000h后，沒有新相进行析出，γ相均集聚成长成方形，晶界MC及叫γ相颗粒物成长，总数增加，针状M6C相增多⑵。γ相溶解温度为1120Y,进行析出温度为1100℃,析出峰值为850℃~900℃：；M6C相溶解温度为1140℃，较大进行析出温度为950℃~1050℃M3B2相溶解温度在1200℃以上。

GH4049合金的热处理工艺制度为1200℃x2h/空冷+1050℃x4h/空冷+850℃x8h/空冷，是一种三级热处理工艺制度。应当强调，有些人把GH4049合金1050℃的正中间解决称之为二次固溶或二次淬火，这类观点有点儿不稳妥。由于1050℃的温度在γ沉积相溶解温度1120℃下列，假定固溶解决抑止γ相进行析出，使合金变成饱和固溶体，那麼在1050℃解决，则会出现较多规格比较大的γ相进行析出。

一般把中间处理温度高过相溶解温度的称之为二次固溶或二次热加工工艺，小于γ相溶解温度的称之为高溫时效性或一次时效,因此,GH4049合金的中间解决只有称之为一次时效性或高溫时效性。

中国科学研究了GH4049合金在应力松弛全过程中弯折晶界的功效。釆用等温弯晶热处理工艺得到弯晶机构，热处理工艺制度为1200℃x3h/空冷到1070℃+850℃,8h空冷。热处理工艺后产生弯折晶界，可提升合金的強度和可塑性，使叶片具备更高一些的全面性能水准。

GH4049合金的合金化水平很高，合金元素的总产量达42%,A1+Ti之和达5.7%,?/相总数约40%,其加强水平贴近变形和铸造合金的边缘。因而优良的高溫抗压强度是GH4049物理性能的最大的特性。与合金化程度相仿的NimoniclOO和Inconel700对比,长久抗压强度还需要好很多。

GH4049合金通常以Φ20mm-Φ50mm的热扎棒料供货，在中国三种涡轮喷气发动机以及改型上各自制作I级和II级涡轮增压转子叶片。通过很多年的应用，运用状况优良，是在我国现阶段应用的涡轮叶片原材料之一。