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GH4220高温合金的组织特征和未来展望

2023-11-21

GH4220是Ni-Co-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，使用温度900℃~950℃，合金中加入较多的铝、钛元素形成γ’沉淀强化相，ω（γ’）可达40%以上。同时加入钴、铬、钨和钼元素进行固溶强化，并加入微量铈、硼和镁元素进行晶界强化。合金具有较高的高温强度和高温塑性，综合性能良好。适于制造工作温度在900℃~950℃的燃气涡轮工作叶片。威励集团主要产品有转动部件用热轧棒材、模锻涡轮叶片等。
GH4220镍基合金已用于制作航空发动机的Ⅰ级涡轮工作叶片。批产和使用情况良好。
GH4220镍基合金通过特殊的弯晶热处理工艺，达到控制晶界上第二相的析出种类及形态，使之形成弯曲的晶界。使晶界与晶内强度匹配性好，降低了晶界脆性，从而显著地提高合金的高温塑性和持久强度。

GH4220高温合金化学成分

元素	C	Cr	Ni	Co	W	Mo	Al	TI	Fe	V	B	Ce	Mg	Mn	Si	S	P	Cu	Pb①	As①	Sn①	Sb①	Bi①
MIn		9.00		14.00	5.00	5.00	3.90	2.20		0.250
Max	0.08	12.00	余	15.00	6.50	7.00	4.80	2.90	3.00	0.800	0.020	0.020	0.010	0.50	0.35	0.009	0.015	0.070	0.001	0.0025	0.0012	0.0025	0.0001
GJB1953A规定检验的杂质元素-威励集团

热处理制度
摘自HB/Z140和文献，转动件用热轧棒材：
A标准热处理制度：1220℃±10℃×4h/AC﹢1050℃±10℃×4h/AC﹢950℃±10℃×2h/AC;
B弯晶热处理制度：1220℃×4h（3~7）mIn→1100℃/AC﹢1050℃×4h/AC﹢950℃×2h/AC.

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