（GH4708/GH708）镍基高温合金主要性能特征
GH4708简介：
GH4708高温合金是Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，使用温度在850℃以下。合金以钨、钼、铝和钛等元素进行综合强化，使用具有较高的抗氧化性能，组织稳定，并具有满意的冷热加工成形和焊接工艺性能。适合制造航空发动机压气机、燃烧室、涡轮、可调喷口等不同部位850℃以下工作的承力零件。主要有热轧及锻制棒材、板材、丝材、环形件和锻件。
GH4708高温合金已用于制作航空发动机安装边、偏心环、半环、封严环座、低压涡轮外环、喷嘴壳体、拉杆、销轴和底板高温承力件。并通过了发动机长期试车考核。
1前言
GH4708合金表面可进行渗Al、钝化镀Ag和镀Cr等表面处理。合金在800℃时效1000h后无有害相析出。
GH4708合金是仿照前苏联31708合金研制的一种高强度镍基可焊抗氧化高温合金，它的综合性能优良，主要用于航空发动机压气机、燃烧室、涡轮、可调喷口等部位在850 ℃以下工作的承力部件。长期时效对组织和力学性能的影响关系到合金的使用温度上限，对航空发动机的选材具有重要意义。因此，笔者研究了GH4708合金经高温长期时效后组织和力学性能的变化规律，以确定影响组织稳定性的因素。
1.1 试验材料及方法
试验用GH4708合金材料取自抚顺特殊钢股份有限公司采用双真空冶(VIM+VAR)
生产的中8mm的热轧棒材，合金的化学成分(质量分数，%)为：C0.056,Cr18.95,W5.85,Mo 4.75,Ti 1.21,Al 2.11,Fe 0.28,Si 0.05,Mn 0.02,B
0.0065,S0.003,P0.004,Ce 0.08,余为镍。试样经过1140 ℃×1h,空冷+800 ℃×15 h,空冷的热处理后，在650 ℃、800 ℃下分别进行100 h、500 h、1000 h的长期时效处理，长期时效后的试样分别进行室温和800 ℃的拉伸试验，同时进行组织
结构的分析。
2 试验结果及分析
2.1 长期时效温度对力学性能的影响
图1、图2分别为GH4708合金在650 ℃和800 ℃下，长期时效后力学性能随时效时间的变化。由图1(a)可见：在650 ℃下，随时效时间的延长，GH4708合金室温抗拉强度起初略有升高，时效100 h后趋于稳定，时效100 h后和时效1000 h后的抗拉强度基本相同。拉伸塑性随时效时间的延长，起初略有下降，100h后趋于稳定，时效100 h后和时效1000 h后的拉伸塑性基本相同。图1(b)表明：在650 ℃下，时效时间从100h延长到1000 h,GH4708合金800 ℃的抗拉强度基本不变；拉伸塑性随时效时间的延长，起初略有升高，之后又开始下降，时效500 h后趋于稳定。
从图2(a)可见：在800 ℃GH4708合金的室温抗拉强度和拉伸塑性随时效时间的延长基本不变。图2(b)表明：在800 ℃下，时效时间从100 h延长到合金的抗拉强度基本不变；拉伸塑性随时效时间的延长，起初略有升高，时效100 h后趋于稳定，之后随时效时间的延长基本没有变化。
2.2 长期时效后的组织变化
2.2.1 GH4708合金标准热处理状态下的物化分析和相分析
为了确定GH4708合金的相组成，用菲利浦APD-10型X射线衍射仪在cps为200或100、30 mA、35 kV、CoKa为15～100(2)的条件下测定合金的各析出相，结果为：①相具有一种结构， =0.358nm,面心立方晶系；②M₂₃C₆,ao=1.076 nm,面心立方晶系；③TiC,ao =0.428 nm,面心立方晶系。化学定量相分析的结果见表1、表2和表3。
用3014型X衍射光谱仪和Kratky小角测角仪分析用1%硫酸铵+1%柠檬酸+5%乙二醇(体积分数)水溶液电解的阳极析出物(以γ相为主)的粒径。所用射线为CoKa,负荷为30 kV、30 mA,狭缝宽度为0.04 mm、0.1 mm、0.02 mm。测定结果见表4和图3。
2.2.2 时效处理前后的组织变化
合金性能的变化主要是由合金组织的变化引起的。GH4708合金在650 ℃和800 ℃经过100 h、500 h、1000 h长期时效后，晶粒度没有变化，由相分析结果可知并无有害相析出。而经过650 ℃、800 ℃长期时效后，GH4708合金中的γ相和M23C₆相随着时效时间的延长，数量略有增加(表5、表6和图4),而MC相的质量分数(大约为0.041%)并不发生变化。
3 结 论
(1) GH4708合金在650 ℃、800 ℃下经过100 h、500 h、1000h的长期时效后，力学性能基本稳定，可以长期使用。
(2)GH4708合金在650 ℃、800 ℃下经过100 h、500 h、1000 h长期时效处理后，其晶粒度不变，但是随着时效时间的延长，相和M23C₆相的数量略有增加，而MC相的数量基本不变。
