GH4698高温合金概述 

一、基本定义与组成

 GH4698是一种镍铬基沉淀硬化变形高温合金，使用温度为750 - 800℃，是在GH4033合金的基础上开发的。与GH4033合金相比，它增加了铝和钛的含量，并通过添加铌和钼降低了铬的含量。其成分中含有大量的铝和钛元素，还包含镍、铬、钼等元素，这些元素对其性能有着重要影响。

二、性能特点

（一）力学性能

高温强度：在550 - 800℃范围内具有较高的持久强度和抗拉强度，例如在航空发动机、燃气轮机等高温设备中的关键部件在这样的温度环境下能承受较大的应力而不变形或损坏。

抗蠕变性能：合金中的γ′相（为固溶强化相）和碳化物的存在，使其具有优异的抗蠕变性能。γ′相可显著提高合金的强度和硬度，碳化物能有效抑制晶界滑移，从而使合金在高温下长时间保持形状稳定，长时间承受载荷而不会发生过度变形。

良好的塑性和综合性能：该合金具有良好的塑性，这使得它便于进行冷加工制造各种形状的部件。并且在长期使用后结构稳定，经过650℃ - 750℃，100h - 1000h长期时效后，组织和性能稳定，无有害相析出。

（二）抗氧化及抗腐蚀性能

抗氧化性：镍、铬和钼元素含量丰富，这些元素可以形成稳定的氧化层，保护合金免受氧化损伤，从而使合金具有优异的高温抗氧化能力。

抗腐蚀能力：具有抗点蚀、腐蚀开裂和裂缝的能力，在高温、腐蚀环境下能够保持较好的性能，这使得它可以应用于石油化工等较为恶劣的工作环境中。

三、热处理方法

（一）常规热处理

固溶处理：将GH4698合金加热到固溶温度，使合金中的γ′析出相溶解，在这个过程中需要控制好温度和时间，以确保γ′析出相完全溶解。

时效处理

第一次时效处理：固溶处理后的合金冷却后进行第一次时效处理，合金中的γ′析出相开始重新形成并长大，通过控制温度和时间，可以获得一定尺寸的γ′析出相。

第二次时效处理：为了获得更小的γ′析出相，需要进行第二次时效处理。在第二次时效处理过程中，通过降低温度和延长时间，可以促使γ′析出相进一步细化和均匀分布。同时，通过调整时效处理的温度和时间，还可以调控γ′析出相的相组成和比例，从而获得最佳的综合力学性能。

（二）特殊热处理

针对GH4698合金棒材提出过新型热处理系统，如去除原有热处理系统中的二次固溶；采用先低温时效、后高温时效的双级时效方法，例如1000℃×8h，AC（空冷）+650℃×20h，AC + 775℃×16h，AC这种处理方式对合金棒材的组织和性能有影响。

对于GH4698合金锻件也有特殊的热处理方法：

锻件细化颗粒提高热处理工艺强度和韧性的工艺：在900 - 1050℃处理至少5小时，冷却；在580 - 700℃的低温下处理至少15小时，冷却；在710℃ - 810℃处理至少10小时，然后冷却，最后在780℃ - 880℃进行处理，这样可使锻件强度高，塑性好，但冲击性能差。

根据锻件屈服强度和高温耐久性数据，重复第二固体溶解处理+限制处理系统1 - 2次，按照GH4698材料加热过程中的组织变化特性，合理制定热处理补充系统，以调整沉淀相（γ、碳化物）的数量和分布形式，达到提高屈服强度和高温耐久性、稳定性以及提高塑性性能的目的。

四、应用领域

航空航天领域：广泛用于制造航空发动机涡轮盘、压气机盘、导叶、轴承套圈、导流片、承力环和紧固件等重要承力零件，在航天发动机中的应用也较多，是航空航天高温部件制造的关键材料之一 。

能源领域：可用于制造舰用燃气轮机大规格涡轮盘等零件，在燃气轮机、喷气发动机等高温设备中的关键部件制造方面有着广泛应用，例如叶片、外盘等部件的制造。

石油化工领域：由于其抗氧化、抗腐蚀性能以及良好的高温性能，可用于石油化工行业中高温、腐蚀环境下的设备部件制造。