GH4043材料介绍

材料定位与特性

 GH4043属于镍基沉淀硬化型高温合金，设计服役温度区间为750 - 950℃。它通过γ'相（Ni₃(Al，Ti)）强化与晶界碳化物协同作用，在高温强度、抗热疲劳及耐腐蚀性之间实现平衡。该合金具有良好的冷热加工性，在850℃高温下组织稳定，具有足够的强度和良好的综合性能，抗氧化性相当于GH4037 。 化学成分体系

基础元素构成

元素 含量范围(wt%) 功能解析

镍(Ni) 50 - 55 基体主元素，稳定面心立方结构

铬(Cr) 18 - 22 形成Cr₂O₃氧化膜（抗氧化至1000℃）

钴(Co) 10 - 15 提升γ'相稳定性，抑制TCP相析出

钼(Mo) 4 - 6 固溶强化，增强抗蠕变能力

铝(Al) 2.0 - 3.0 主导γ'相形成（体积分数40 - 50%）

钛(Ti) 3.5 - 4.5 协同Al调控γ'相尺寸与分布

钨(W) 1 - 2 提升高温持久强度

碳(C) 0.05 - 0.15 形成MC型碳化物强化晶界

微量元素设计

硼(B)：含量为0.005 - 0.015%，净化晶界，提升高温塑性。

锆(Zr)：含量为0.05 - 0.10%，细化晶粒，改善抗热疲劳性能。

稀土(RE)：含量为0.02 - 0.08%，形成稳定氧化物颗粒（50nm）。

材料供应形态

变形加工产品

锻棒：直径Φ50 - 600mm，用于涡轮盘模锻坯料（UT探伤符合AMS2631B标准）。

轧板：厚度0.5 - 100mm，表面粗糙度Ra≤1.6μm（热轧态抗拉强度≥980MPa）。

环形件：直径Φ800 - 2500mm，通过径轴向轧制成型（晶粒度ASTM5 - 7级）。

精密铸造产品

定向凝固叶片：柱状晶取向偏差10°，提升纵向蠕变寿命3倍。

单晶铸件：晶体取向偏离[001]轴8°，用于涡轮叶片（承温能力提升80 - 100℃）。

粉末冶金制品

热等静压（HIP）坯料：粒度≤150μm，相对密度≥99.8%（高温持久寿命提高30%）。

核心性能指标

力学性能

温度(℃) 抗拉强度(MPa) 屈服强度(MPa) 延伸率(%) 断面收缩率(%)

20 1250 - 1380 980 - 1050 18 - 25 25 - 35

850 750 - 820 650 - 700 20 - 28 30 - 40

950 580 - 630 500 - 550 25 - 32 35 - 45

持久性能：950℃/200MPa条件下断裂时间≥200h 。