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GH4043鎳基沉淀硬化型高溫合金

來源:上海威勵金屬集團有限公司   2025年07月17日 16:40  

GH4043材料介紹

材料定位與特性

GH4043屬于鎳基沉淀硬化型高溫合金,設計服役溫度區間為750 - 950℃。它通過γ'相(Ni?(Al,Ti))強化與晶界碳化物協同作用,在高溫強度、抗熱疲勞及耐腐蝕性之間實現平衡。該合金具有良好的冷熱加工性,在850℃高溫下組織穩定,具有足夠的強度和良好的綜合性能,抗氧化性相當于GH4037 。

化學成分體系

基礎元素構成

元素含量范圍(wt%)功能解析

鎳(Ni)50 - 55基體主元素,穩定面心立方結構

鉻(Cr)18 - 22形成Cr?O?氧化膜(抗氧化至1000℃)

鈷(Co)10 - 15提升γ'相穩定性,抑制TCP相析出

鉬(Mo)4 - 6固溶強化,增強抗蠕變能力

鋁(Al)2.0 - 3.0主導γ'相形成(體積分數40 - 50%)

鈦(Ti)3.5 - 4.5協同Al調控γ'相尺寸與分布

鎢(W)1 - 2提升高溫持久強度

碳(C)0.05 - 0.15形成MC型碳化物強化晶界

微量元素設計

硼(B):含量為0.005 - 0.015%,凈化晶界,提升高溫塑性。

鋯(Zr):含量為0.05 - 0.10%,細化晶粒,改善抗熱疲勞性能。

稀土(RE):含量為0.02 - 0.08%,形成穩定氧化物顆粒(50nm)。

材料供應形態

變形加工產品

鍛棒:直徑Φ50 - 600mm,用于渦輪盤模鍛坯料(UT探傷符合AMS2631B標準)。

軋板:厚度0.5 - 100mm,表面粗糙度Ra≤1.6μm(熱軋態抗拉強度≥980MPa)。

環形件:直徑Φ800 - 2500mm,通過徑軸向軋制成型(晶粒度ASTM5 - 7級)。

精密鑄造產品

定向凝固葉片:柱狀晶取向偏差10°,提升縱向蠕變壽命3倍。

單晶鑄件:晶體取向偏離[001]軸8°,用于渦輪葉片(承溫能力提升80 - 100℃)。

粉末冶金制品

熱等靜壓(HIP)坯料:粒度≤150μm,相對密度≥99.8%(高溫持久壽命提高30%)。

核心性能指標

力學性能

溫度(℃)抗拉強度(MPa)屈服強度(MPa)延伸率(%)斷面收縮率(%)

201250 - 1380980 - 105018 - 2525 - 35

850750 - 820650 - 70020 - 2830 - 40

950580 - 630500 - 55025 - 3235 - 45

持久性能:950℃/200MPa條件下斷裂時間≥200h 。



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