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GH4133(GH33A)高溫合金棒 合金板 合金管

發(fā)布時(shí)間: 2022-11-24  點(diǎn)擊次數(shù): 505次

GH4133    GH33A 

GH4133和GH4133B是Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金,GH4133B合金是在GH4133合金基礎(chǔ)上添加適量的鎂、鋯后的改型合金。兩種合金的使用溫度均在750℃以下,均具有良好的綜合力學(xué)性能、具有屈服強(qiáng)度高的特點(diǎn);具有良好的抗氧化性能、組織穩(wěn)定且晶粒均勻細(xì)小;易于熱加工成型。尤其是GH4133B合金改善了GH4133合金在750℃以下存在的缺口敏感性,使材料的使用壽命成倍的增加,大幅度地提高了持久強(qiáng)度和塑性。兩種合金適合于制造溫度在750℃以下航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪盤(pán)和工作葉片等重要承力件。上海簡(jiǎn)帥主要產(chǎn)品有熱軋和鍛制棒材、盤(pán)鍛件和環(huán)形件。

  GH4133和GH4133B合金已用于制作多種型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)和承力環(huán)等重要部件,批產(chǎn)使用情況良好。GH4133合金還用于制作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和工業(yè)汽輪機(jī)的高溫螺栓和拉桿等。

合金在700℃以上長(zhǎng)期時(shí)效后,有η相在晶界上析出,3000h在晶界和晶內(nèi)數(shù)量明顯增加,出現(xiàn)η相較大的胞狀群體。合金在700℃以上的持久塑性偏低,具有缺口敏感性。

GH4133高溫合金化學(xué)成分

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殘余應(yīng)力場(chǎng)的影響由圖 2 可知, 經(jīng)過(guò)激光沖擊強(qiáng)化后 GH4133 鎳基高溫合金材料表層產(chǎn)生了深度大于 0.8 mm 的殘余壓應(yīng)力場(chǎng), 表面殘余壓應(yīng)力可達(dá) 381 MPa, 經(jīng)過(guò)保溫處理后,激光沖擊強(qiáng)化過(guò)程在材料表層形成的殘余壓應(yīng)力部分釋放, 但仍有較高的殘余壓應(yīng)力殘留在材料表層, 而且在溫度的作用下殘余壓應(yīng)力沿深度方向的梯度減緩, 使得殘余壓應(yīng)力分布更加的均勻, 且分布深度大于 0.8mm。 這一點(diǎn)在顯微硬度沿深度的分布中得到同樣的結(jié)果, GH4133 鎳基高溫合金激光沖擊強(qiáng)化后保溫的顯微硬度值增加的深度大于 0.8 mm。

由于材料的疲勞性能與殘余應(yīng)力有關(guān), 殘余應(yīng)力在疲勞載荷中起著平均應(yīng)力的等效作用, 殘余壓應(yīng)力相當(dāng)于負(fù)的平均殘余應(yīng)力, 它能提高工件的抗疲勞強(qiáng)度; 殘余拉應(yīng)力相當(dāng)于正平均應(yīng)力, 它降低了工件的抗疲勞強(qiáng)度。 殘余壓應(yīng)力增大, 可顯著提高材料的疲勞性能, 抑制裂紋的萌生, 延長(zhǎng)疲勞壽命。

因此, 激光沖擊強(qiáng)化 GH4133 鎳基高溫合金在溫度作用下, 殘余壓應(yīng)力部分釋放, 沿深度方向的梯度減緩,與細(xì)化晶粒、 變形孿晶、 析出相共同作用, 強(qiáng)化效果仍發(fā)揮作用, 具有很好的熱穩(wěn)定性, 有利于提高 GH4133材料的疲勞性能。

結(jié) 論1) 在 500 ℃溫度作用下, 激光沖擊強(qiáng)化 GH4133鎳基高溫合金產(chǎn)生的細(xì)化晶粒未發(fā)生長(zhǎng)大, 析出相細(xì)小均勻, 強(qiáng)化效果更好, 釘扎在晶界及亞晶界上, 使得激光沖擊強(qiáng)化 GH4133 鎳基高溫合金在低溫處理后, 合金保持組織穩(wěn)定性。2) 在500 ℃溫度作用下, 激光沖擊強(qiáng)化后 GH4133合金產(chǎn)生的表層殘余壓應(yīng)力有部分釋放, 下降了 20%,但分布的深度大于 0.8 mm。 而顯微硬度值比保溫前增加, 且影響深度仍超過(guò) 0.8 mm。3) 激光沖擊強(qiáng)化后在 500 ℃溫度下的疲勞壽命為2.62×10 5 , 是原始試樣的 2.34 倍。4) 激光沖擊強(qiáng)化 GH4133 鎳基高溫合金熱穩(wěn)定性由兩部分組成: 一方面, 在溫度作用下, 激光沖擊強(qiáng)化的微觀組織的晶粒細(xì)化、 大量變形孿晶及晶界析出相,使得微觀組織具有良好的穩(wěn)定性; 另一方面, 殘余壓應(yīng)力等在溫度作用下部分釋放, 梯度減緩, 穩(wěn)定性好。 這兩者共同作用提高了 GH4133 的疲勞性能。



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