GH80A镍基合金性能及应用

GH80A镍基合金

GH80A镍基合金
GH80A镍基合金性能及应用：

GH80A是以镍-铬为基体，添加铝、钛形成γ′相弥散强化的高温合金，除铝含量略高外，其他与GH4033相近，使用温度700～800℃，在650～850℃具有良好的抗蠕变性能和抗氧化性能。该合金冷、热加工性能良好，主要供应热轧棒材、冷拉棒材、热轧板材、冷轧板材、带材以及环形件等，用于制造发动机转子叶片、导向叶片支座、螺栓、叶片锁板等零件。

GH80A化学成分：

C碳（0.04~0.10） Cr铬（18.0~21.0） Ni镍（余） Al铝（1.00~1.80） Ti钛（1.8~2.7） Co钴（不大于2.0） Fe铁（不大于1.50） B硼（不大于0.008） Mn锰（不大于0.40） Si硅（不大于0.80）

P磷（不大于0.020） S 硫（不大于0.015） Ag银（不大于0.0005） Bi铋（不大于0.0001） Cu铜（不大于0.20） Pb铅（不大于0.0020）

技术标准:GB/T14992,GB/T14993

GH80A物理性能说明：

熔化温度：1405℃，密度：8.15g/cm3

GH80A加工工艺说明：

GH80A熔炼工艺：

叶片用棒材和板材采用真空感应熔炼加电渣重熔工艺。轧制环形件与热轧、锻制及冷拉棒材采用感应熔炼加电渣重熔，或真空感应熔炼加真空电弧重熔，或真空感应熔炼加电渣重熔工艺。

GH80A锻造工艺：

GH80A具有良好的锻造性能。钢锭加热温度1120~1150℃，开锻温度不低于1000℃.停锻温度不低于950℃.

GH80A零件热处理工艺：

GH80A的热处理工艺扫相应的材料技术标准的热处理制度进行。对于板材、带材的冲压成形件，在每成形一次后需进行中间真空退火，1060℃±10℃，10min氩气风扇冷却。对于叶片在固溶后制造过程中产生的局部加工硬化应按规定的要求进行氩气或氢气保护表面退火，退火温度1070~1090℃.
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高温合金强度提供的几种途径与方法：
　　固溶强化
　　加入与基体金属原子尺寸不同的元素(铬、钨、钼等)引起基体金属点阵的畸变，加入能降低合金基体堆垛层错能的元素（如钴）和加入能减缓基体元素扩散速率的元素（钨、钼等），以强化基体。
　　沉淀强化
　　通过时效处理，从过饱和固溶体中析出第二相（γ’、γ"、碳化物等），以强化合金。γ'相与基体相同，均为面心立方结构，点阵常数与基体相近，并与晶体共格，因此γ相在基体中能呈细小颗粒状均匀析出，阻碍位错运动，而产生显著的强化作用。γ’相是A3B型金属间化合物，A代表镍、钴，B代表铝、钛、铌、钽、钒、钨，而铬、钼、铁既可为A又可为B。镍基合金中典型的γ'相为Ni3(Al,Ti)。γ’相的强化效应可通过以下途径得到加强：
　　①增加γ'相的数量；
　　②使γ’相与基体有适宜的错配度，以获得共格畸变的强化效应；
　　③加入铌、钽等元素增大γ’相的反相畴界能，以提高其抵抗位错切割的能力；
　　④加入钴、钨、钼等元素提高γ'相的强度。γ"相为体心四方结构，其组成为Ni3Nb。因γ"相与基体的错配度较大,能引起较大程度的共格畸变，使合金获得很高的屈服强度。但超过700℃，强化效应便明显降低。钴基高温合金一般不含γ相，而用碳化物强化。
　　晶界强化
　　在高温下，合金的晶界是薄弱环节，加入微量的硼、锆和稀土元素可改善晶界强度。这是因为稀土元素能净化晶界，硼、锆原子能填充晶界空位，降低蠕变过程中晶界扩散速率，抑制晶界碳化物的集聚和促进晶界第二相球化。另外，铸造合金中加适量的铪，也能改善晶界的强度和塑性。还可通过热处理在晶界形成链状分布的碳化物或造成弯曲晶界，提高塑性和强度。
　　氧化物弥散强化
　　通过粉末冶金方法，在合金中加入高温下仍保持稳定的细小氧化物，呈弥散分布状态，从而获得显著的强化效应。通常加入的氧化物有ThO2和Y2O3等。这些氧化物是通过阻碍位错运动和稳定位错亚结构等因素而使合金得到强化的。