GH901合金转动件用饼坯

GH901是以Fe-43Ni-12Cr为基，加入钛、铝及相等强化元素的 奥氏体型 时效硬化合金，并含有微量的硼和较低的碳，经亚稳的γ[Ni3(Ti、Al)]相弥散强化，微量的铝可抑制γ向η-Ni3Ti相的转化。合金在650℃以下具有较高的屈服强度和持久强度，760℃以下抗氧化性良好，长期使用组织稳定。该合金是早期发展的较成熟的合金，广泛用于制造在650℃以下工作的航空及地面 燃气涡轮发动机 的转动盘形件（涡轮盘、压气机盘、轴颈等）、静结构件、涡轮外环及紧固件等零部件。

GH901是一种具有卓越高温性能的镍基超合金，以其耐腐蚀、强度及抗氧化特性，在航空，航天及化工等广泛应用领域取得了显著的成功。本文将全面分析GH901合金的特性，探讨其研究进展，并对未来的研究趋势进行展望。

GH901超合金是由镍，铬，钼和钴等要素组成，含有合适比例的铁及一些微量元素，比如铝、钛、碳、硼以及硅。镍元素为主体成分，其它元素为合金提供了独特的属性，使其在极端环境中显示出优良的耐腐蚀和高温性能。

 

该合金具有卓越的热稳定性和良好的抗氧化性，这主要归功于固溶处理和时效硬化过程中产生的特殊微观结构。这种微观组织结构使得GH901超合金既具有良好的硬度，也保持了优秀的塑性。

 

然而，尽管GH901超合金具有出色的性能，但在一些特殊环境中仍然存在问题。比如，在超高温下，GH901超合金可能出现蠕变行为。为了解决这个问题，科研人员正在尝试调整元素配比和进行特殊热处理，以优化合金的微结构，提高其抗蠕变性能。

GH901 热处理制度

1090℃±10℃，2～3h，水冷或油冷+775℃±5℃，4h，空冷+700～720℃，24h，空冷。

GH901 品种规格与状态

各种盘形锻件、轧环件、棒材及其他锻件。状态可经热处理或不经热处理。

GH901 熔炼与铸造工艺

合金采用真空感应加真空电弧重熔的双联工艺生产，也可采用真空感应加电渣重熔工艺。

GH901 应用概况与特殊要求

该合金在国外广泛用于航空发动机及地面燃气涡轮上在650℃以下工作的转动件和紧固件，使用寿命较长。国内也已在航空发动机上使用，是经过使用考验的成熟合金。

合金锻造进，若工艺参数选择或操作不当时，其性能会显示明显的方向性，并可能引起缺口敏感，但只要严格工艺，就不会出现此现象。该合金膨胀系数接近铁素体型热强合金钢，使得两种材料能够连接面对热账没有特殊规定。

1.1、GH901 材料牌号

GH901(GH109）

1.2、GH901 相近牌号

Incoloy901(美国),Nimonic901(英国),Z8NCDT42(法国)，2.4662(德国)

1.3、GH901 材料的技术标准

WS9-7029坯-1996《GH901合金轴用棒材》

WS9-7029盘坯-1996《GH901合金转动件用饼坯》

WS9-7029锻件-1996《GH901合金盘、轴锻件》

WS9-7031-1996《GH901合金热轧和锻制棒材》

WS9-7031环坯-1996《GH901合金轧环件件用环坯》

WS9-7031环件-1996《GH901合金轧环件》

WS9-7031-1996《GH901合金闪光焊接环形件型材》

1.4、GH901(GH128) 化学成分

3.1变相温度

γ相开始溶解温度约为950℃，η相开始溶解温度为975℃。

3.2合金组织结构

标准热处理状态下合金组织为奥氏体基体上析出球状的γ相以少量的MC和M3B2等相。γ相弥散分布于晶内，直径约为14~20mm，约占合金重量的10%~12%,其化学组成近似为(Ni0.95Fe0.03Cr0.02）a（Ti0.85Al0.15）。MC和M2B2相的总量约占合金重量的0.27%~0.35%。

工艺性能

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合金具有良好的热成型性能。

4.1、锻造

较大的钢锭不允许直接冷至室温，而应热搬运直接移入锻造加热炉，以防止冷却和再加热时通过时效温度区间。铸锭应锻成最大边长为205mm方坯，而后快冷及修整。 锻造时应严格控制工艺参数，防止出现粗细晶粒严重不均匀（两者有明显的界线）现象，保证性能稳定。

4.2 焊接性能

可以进行氩弧焊，采用GH901合金焊丝。

4.3零件热处理工艺

发动机涡轮盘热处理加热应避免加热速度过快。

物理化学性能

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2.1、GH901 热性能

2.1.1、GH901 熔化温度范围 熔点为1360℃