GH4199 高温合金

GH4199 高温合金
GH4199是一种高强度，可焊接，抗氧化的镍铬基沉淀硬化型高温合金，采用真空感应冶炼，严格控制成分，特别是微量元素。再通过真空电弧重熔进一步精炼，改善铸锭的结晶状态后成分偏析。使用温度在900℃以下，合金加入钨、钼和铬元素进行固溶强化，加入铝、钛元素形成时效强化相，铝、钛含量高有利于提高合金的高温及室温强度，含量低有利于提高塑性。因为他们影响γ相的体积分数。碳含量低有利于合金的强度和塑性的配合。加入硼，镁能净化和强化晶界，有利于提高晶界结合力，使合金有较高的热强性和塑性。镁含量在0.006%~0.015%范围内，合金的塑性比较稳定。由于这种高合金元素的设计，是合金的综合强化比较充分，属于强度非常高的镍基合金，合金在900℃的抗拉强度大于490 MPa.合金在1000℃和1100℃空气中实验100h后的增重量分别为0.2440和0.6129 g/(㎡·h),表明有良好的抗氧化性能。合金用氩弧焊效
果*好，点焊、滚焊、电弧焊也有较好的效果。要选择合适的填充料，焊后还应进行1100℃x20 min的去应力退火。合金的综合性能良好。是沉淀硬化型板材中使用温度*高的合金之一。产品主要形式有热轧或锻制棒材、热轧板、冷轧薄板、带材和管材。用于制作航空发动机950℃以下使用的加力燃烧室隔热屏、可调喷口调热屏、套筒等焊接承力组件和飞机机载设备零件、批量生产和使用情况。由于合金化程度高、变形抗力大，所以合金的热、冷加工塑性较差。在加工中应严格控制锻（轧）制道次的冷变形量，避免出现加工裂纹。在700~800℃长期时效后有σ相析出。

化学成分（质量分数，％）：＜0.10 C;19.00~21.00 Cr;9.00~11.00 W;4.00~6.00 Mo;2.10~2.60 Al;
＜4.00 Fe;<0.050 Mg;<0.0080 B;<0. 55 Si; <0.015 P; <0.015 S; <0.50 Mn;<0.070 Cu;1.10 N;1.60 Ti;
余量Ni.
热处理：虽然是时效强化高温合金，由于使用温度高，且在固溶状态下使用，需要进行固溶处理。标准热
处理制度为，热轧或锻制棒材的固溶加热温度为1150~1200℃,空冷，保温时间按材料直径大小决定；板材和
带材的固溶加热温度为1100~1150℃,水淬，保温时间按材料厚度决定。
供货状态：板材的常规厚度为2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26mm;常规宽度为1219、1500mm;
常规长度为2438、2500、6000mm.

碳含量对GH4199合金拉伸、持久性能有什么影响：

碳含量对镍基变形高温合金GH4199拉伸、持久性能及显微组织的影响,并对碳含量变化所引起的组织及性能改变的原因进行了分析.结果表明:增加碳含量会阻止晶粒度长大,并明显改变碳化物的数量、形状及分布,碳化物类型主要以(W,Mo)6C为主,800℃长期时效500h后有M23C6析出,较低的碳含量对合金的拉伸及持久性能是有利的。

热处理对GH4199高温合金性能有什么影响：

热处理制度对固溶强化型镍基高温合金GH4199合金组织和力学性能的影响.研究表明:固溶温度对合金组织,特别是碳化物有很大的影响,合金的组织状态变化直接影响其力学性能,在较低固溶温度下,合金具有较高的室温拉伸强度,高温拉伸和持久强度稍低;在较高固溶温度下,具有较高的拉伸和持久强度。

室温和高温拉伸试验、物理化学相分析等综合试验方法,对经600、700、800、900℃和100、200、5001、000 h长期时效处理的GH4199合金进行测试和研究。结果表明,GH4199合金经长期时效后,其室温和高温力学性能仍保持在较高水平;合金的组织稳定性良好,析出相主要为γ′相和碳化物。据相分析结果可知,在700~900℃时效1 000 h左右,合金组织中存在极微量的脆性(TCP)相——μ相和σ相,它们对合金的力学性能基本无影响,组织中虽然存在微量TCP相,但合金的室温和高温塑性不发生"脆化"。

长期时效对GH4199高温合金板拉伸和持久性能有什么影响：

GH4199合金是一种高强度、可焊接、抗氧化的镍基变形高温合金,用于航空飞机发动机加力燃烧室隔热屏、可调节喷口隔热屏等相关部件。在以前实验室工作的基础上,开始采用工业生产的GH4199合金进行比较系统的固溶和长期时效处理,并对其组织及其拉伸、持久性能的影响进行研究.对于合金的组织,主要观察了γ′相、TCP相、碳化物这三种在γ基体上析出的第二相.其中,γ′相和碳化物是合金的主要强化相;TCP相则对合金的各项性能都有显著的恶化效果.通过试验,比较全面的研究了GH4199合金在固溶状态时空冷(或水冷)处理制度下的室温、高温拉伸性能;不同长期时效状态合金的室温、高温拉伸性能与持久性能,并对上述实验的试样断口进行了分析.合金在长期时效过程中碳化物在晶内和晶界上均有析出,且晶界处多于晶内.在800℃时效时的碳化物的尺寸明显大于900℃时效时的尺寸.析出的碳化物有M<,23>C<,6>型、M<,7>C<,3>型等.1100℃与1150℃固溶处理试样,拉伸强度随温度增加而迅速下降;延伸率则都在800℃左右达到最低.合金固溶处理后,无论是空冷还是水冷,其拉伸断口都显示为韧断为主,水冷后的断口比空冷后的断口的形貌中韧断更多一些.高温长期时效处理合金的室温及高温拉伸强度总体说来是降低的,并且800℃长期时效试样在200小时的拉伸性能有一个突然下降的现象.TCP相的析出使800℃长期时效试样的韧性明显降低.对断口的分析也可以看到TCP相的析出使试样明显变脆.由于TCP相的析出,合金在800℃时效时的持久性能下降迅速,但持久实验断口形貌中韧断仍占绝大部分,基本没有脆断的痕迹。