- 【產(chǎn)品名稱】
GH4720Li合金
- 【產(chǎn)品規(guī)格】棒材、板材、帶材、管子、絲材、鍛件等
- 【產(chǎn)品價(jià)格】面議
- 【點(diǎn) 擊 數(shù)】
詳細(xì)說(shuō)明
GH720Li(美國(guó)牌號(hào)為Udimet720Li)合金是由美國(guó)SpecialMetals公司開發(fā)的一種高強(qiáng)度、耐腐蝕、時(shí)效強(qiáng)化的新型鎳基高溫合金,主要用于制作在650～750℃下使用的壓氣機(jī)盤和渦輪盤以及在短時(shí)間內(nèi)于900℃使用的渦輪盤。它目前已成功應(yīng)用于BMWRolls Royce公司的BR700渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)及Allison公司的GMA2100、GMA3007、T406、T800航空發(fā)動(dòng)機(jī)。
GH720Li作為一種高強(qiáng)度、耐腐蝕、沉淀強(qiáng)化型鎳基高溫合金，具有優(yōu)異的高溫綜合性能。與其他鎳基高溫合金相比，該合金的突出特點(diǎn)是Al + Ti總量達(dá)到7. 5%的同時(shí)含碳量極低，使基體中主要強(qiáng)化相γ'(Ni3( Al, Ti)) 的體積分?jǐn)?shù)最大可達(dá)40%～50%，析出溫度則高達(dá)1160℃左右。由于自身γ'相析出溫度較高，且作為渦輪盤材料需具有均勻細(xì)晶組織以提供高抗拉強(qiáng)度及疲勞壽命，GH720Li 合金在實(shí)際生產(chǎn)中需在含有大量共格γ'相的兩相區(qū)進(jìn)行變形，其再結(jié)晶機(jī)制具有一定的特殊性。
GH4720Li是Ni-Cr-Co基沉淀硬化型變形高溫合金，使用溫度在750℃，合金具有較高的高溫強(qiáng)度、抗疲勞和抗蠕變性能；具有良好的耐腐蝕和抗氧化性能，以及長(zhǎng)期組織穩(wěn)定性，適合制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪輪盤和渦輪葉片，上海卓伊實(shí)業(yè)主要產(chǎn)品有熱軋和鍛制棒材、盤鍛件等。
GH4720Li高溫合金已用于制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤，并通過(guò)試車考核。也用于制作新一代戰(zhàn)略導(dǎo)彈和大推力發(fā)動(dòng)機(jī)整體渦輪轉(zhuǎn)子，以及在750℃以下長(zhǎng)期工作的地面燃?xì)廨啓C(jī)渦輪盤等零部件。
GH4720Li高溫合金鑄錠中存在較嚴(yán)重的元件偏析，使鑄錠熱塑性較差，變形時(shí)易產(chǎn)生裂紋，且組織對(duì)熱加工參數(shù)非常敏感，應(yīng)選擇等溫鍛造方式。合金經(jīng)750℃×2000h長(zhǎng)期時(shí)效后，未發(fā)現(xiàn)有害相析出。
摘自QJ/DT01.63044、YJ.0314和Q/GYB 05100見(jiàn)表
GH4720Li高溫合金化學(xué)成分
| 元素 | C | Cr | Ni | Co | W | Mo | Al | Ti | Fe | B | Zr | Si | Mn | P | S | Cu |
| Min | 0.01 | 15.50 | - | 14.00 | 1.00 | 2.75 | 2025 | 4.75 | - | 0.01 | 0.025 | - | - | - | - | - |
| Max | 0.02 | 16.50 | 余 | 15.00 | 1.50 | 3.25 | 2.75 | 5.25 | 0.50 | 0.02 | 0.05 | 0.20 | 0.15 | 0.015 | 0.002 | 0.10 |
摘自QJ/DT01.63044、YJ.0314和Q/GYB 0510，棒材和盤鍛件的標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度為：（1080~1110）℃×2（2~4）h/OQ﹢650℃×24h/AC﹢760℃×16h/AC。
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高溫合金強(qiáng)度提供的幾種途徑與方法：
固溶強(qiáng)化
加入與基體金屬原子尺寸不同的元素(鉻、鎢、鉬等)引起基體金屬點(diǎn)陣的畸變，加入能降低合金基體堆垛層錯(cuò)能的元素（如鈷）和加入能減緩基體元素?cái)U(kuò)散速率的元素（鎢、鉬等），以強(qiáng)化基體。
沉淀強(qiáng)化
通過(guò)時(shí)效處理，從過(guò)飽和固溶體中析出第二相（γ’、γ"、碳化物等），以強(qiáng)化合金。γ‘相與基體相同，均為面心立方結(jié)構(gòu)，點(diǎn)陣常數(shù)與基體相近，并與晶體共格，因此γ相在基體中能呈細(xì)小顆粒狀均勻析出，阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，而產(chǎn)生顯著的強(qiáng)化作用。γ’相是A3B型金屬間化合物，A代表鎳、鈷，B代表鋁、鈦、鈮、鉭、釩、鎢，而鉻、鉬、鐵既可為A又可為B。鎳基合金中典型的γ‘相為Ni3(Al,Ti)。γ’相的強(qiáng)化效應(yīng)可通過(guò)以下途徑得到加強(qiáng)：
�、僭黾�γ‘相的數(shù)量；
�、谑�γ’相與基體有適宜的錯(cuò)配度，以獲得共格畸變的強(qiáng)化效應(yīng)；
�、奂尤脞�、鉭等元素增大γ’相的反相疇界能，以提高其抵抗位錯(cuò)切割的能力；
�、芗尤脞�、鎢、鉬等元素提高γ‘相的強(qiáng)度。γ"相為體心四方結(jié)構(gòu)，其組成為Ni3Nb。因γ"相與基體的錯(cuò)配度較大,能引起較大程度的共格畸變，使合金獲得很高的屈服強(qiáng)度。但超過(guò)700℃，強(qiáng)化效應(yīng)便明顯降低。鈷基高溫合金一般不含γ相，而用碳化物強(qiáng)化。
晶界強(qiáng)化
在高溫下，合金的晶界是薄弱環(huán)節(jié)，加入微量的硼、鋯和稀土元素可改善晶界強(qiáng)度。這是因?yàn)橄⊥猎啬軆艋Ы�，硼、鋯原子能填充晶界空位，降低蠕變過(guò)程中晶界擴(kuò)散速率，抑制晶界碳化物的集聚和促進(jìn)晶界第二相球化。另外，鑄造合金中加適量的鉿，也能改善晶界的強(qiáng)度和塑性。還可通過(guò)熱處理在晶界形成鏈狀分布的碳化物或造成彎曲晶界，提高塑性和強(qiáng)度。
氧化物彌散強(qiáng)化
通過(guò)粉末冶金方法，在合金中加入高溫下仍保持穩(wěn)定的細(xì)小氧化物，呈彌散分布狀態(tài)，從而獲得顯著的強(qiáng)化效應(yīng)。通常加入的氧化物有ThO2和Y2O3等。這些氧化物是通過(guò)阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)和穩(wěn)定位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)等因素而使合金得到強(qiáng)化的。
固溶強(qiáng)化
加入與基體金屬原子尺寸不同的元素(鉻、鎢、鉬等)引起基體金屬點(diǎn)陣的畸變，加入能降低合金基體堆垛層錯(cuò)能的元素（如鈷）和加入能減緩基體元素?cái)U(kuò)散速率的元素（鎢、鉬等），以強(qiáng)化基體。
沉淀強(qiáng)化
通過(guò)時(shí)效處理，從過(guò)飽和固溶體中析出第二相（γ’、γ"、碳化物等），以強(qiáng)化合金。γ‘相與基體相同，均為面心立方結(jié)構(gòu)，點(diǎn)陣常數(shù)與基體相近，并與晶體共格，因此γ相在基體中能呈細(xì)小顆粒狀均勻析出，阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，而產(chǎn)生顯著的強(qiáng)化作用。γ’相是A3B型金屬間化合物，A代表鎳、鈷，B代表鋁、鈦、鈮、鉭、釩、鎢，而鉻、鉬、鐵既可為A又可為B。鎳基合金中典型的γ‘相為Ni3(Al,Ti)。γ’相的強(qiáng)化效應(yīng)可通過(guò)以下途徑得到加強(qiáng)：
�、僭黾�γ‘相的數(shù)量；
�、谑�γ’相與基體有適宜的錯(cuò)配度，以獲得共格畸變的強(qiáng)化效應(yīng)；
�、奂尤脞�、鉭等元素增大γ’相的反相疇界能，以提高其抵抗位錯(cuò)切割的能力；
�、芗尤脞�、鎢、鉬等元素提高γ‘相的強(qiáng)度。γ"相為體心四方結(jié)構(gòu)，其組成為Ni3Nb。因γ"相與基體的錯(cuò)配度較大,能引起較大程度的共格畸變，使合金獲得很高的屈服強(qiáng)度。但超過(guò)700℃，強(qiáng)化效應(yīng)便明顯降低。鈷基高溫合金一般不含γ相，而用碳化物強(qiáng)化。
晶界強(qiáng)化
在高溫下，合金的晶界是薄弱環(huán)節(jié)，加入微量的硼、鋯和稀土元素可改善晶界強(qiáng)度。這是因?yàn)橄⊥猎啬軆艋Ы�，硼、鋯原子能填充晶界空位，降低蠕變過(guò)程中晶界擴(kuò)散速率，抑制晶界碳化物的集聚和促進(jìn)晶界第二相球化。另外，鑄造合金中加適量的鉿，也能改善晶界的強(qiáng)度和塑性。還可通過(guò)熱處理在晶界形成鏈狀分布的碳化物或造成彎曲晶界，提高塑性和強(qiáng)度。
氧化物彌散強(qiáng)化
通過(guò)粉末冶金方法，在合金中加入高溫下仍保持穩(wěn)定的細(xì)小氧化物，呈彌散分布狀態(tài)，從而獲得顯著的強(qiáng)化效應(yīng)。通常加入的氧化物有ThO2和Y2O3等。這些氧化物是通過(guò)阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)和穩(wěn)定位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)等因素而使合金得到強(qiáng)化的。
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