GH4037（GH37）

二、概述

GH4037是Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金，使用在溫度850℃以下。GH4037合金加入ω（Al+Ti）約4%，以生成γ相沉淀強化相，并加入較多的鎢、鉬元素進行固溶強化，添加微量的硼和鈰元素進行晶界強化。GH4037具有高的熱強性、良好的綜合性能和組織穩(wěn)定性。適于制造工作溫度在800-850℃的燃氣渦輪工作葉片。

三、品種和使用狀態(tài)

熱軋和鍛制棒材

四、化學(xué)成分

C：0.03-0.10

Mn：≤0.50

Si：≤0.40

P：≤0.015

S：≤0.010

Cr：13.00-16.00

Mo：2.00-4.00

W：5.00-7.00

Fe：≤5.00

V：0.100-0.500

Al：1.70-2.30

Ti：1.80-2.30

B：≤0.020

Ce：≤0.020

Cu：≤0.070

Ni：余量

五、物理化學(xué)性能

1、密度g/cm3：8.40

2、熔化溫度：1278-1346℃

3、抗yang化和抗腐蝕性能

鑄造高溫合金葉輪：發(fā)動機中,高溫合金葉輪位于燃燒室和導(dǎo)向器之后,葉片必須工作于高溫腐蝕性燃氣環(huán)境中,承受高溫腐蝕性氣體的直接沖擊和因此帶來的ji高的熱應(yīng)力和機械應(yīng)力,容易發(fā)生蠕變斷裂。此外,葉輪工作時,轉(zhuǎn)數(shù)ji高,導(dǎo)致pan部位遭受巨大的機械應(yīng) 力,pan容易開裂。 早期,葉輪的制造方法是將鍛造盤和鑄造葉片通過機械加工然后裝配在一起。這種制造方法周期長,成本高,裝配精度不易保證。為了降低葉輪的制造成本,20世紀(jì)60年代末出現(xiàn)了將葉片和pan連在一起整體鑄造的jishu,當(dāng)時主要用作地面渦輪增壓器葉輪。隨著鑄造工藝水平的提高,整鑄jishu擴大應(yīng)用到航空發(fā)動機上。目前1500kW以下的小型渦軸發(fā)動機廣泛采用軸向和徑向整體鑄造葉輪。這不僅降低了葉輪的制造成本,而且避免了榫頭裝配的應(yīng)力 。隨著鑄造jishu和高溫合金材料 的飛速發(fā)展,人們已經(jīng)可以獲得所期望的特定顯微 組織的整鑄葉輪.

1.過熱——過熱組織中殘留奧氏體增多，尺寸穩(wěn)定性下降。由于淬火組織過熱，鋼的晶體粗大，會導(dǎo)致零件的韌性下降，抗沖擊性能降低，軸承的壽命也降低。過熱嚴(yán)重甚至?xí)斐纱慊鹆鸭y。2.欠熱——淬火溫度偏低或冷卻不良則會在顯微組織中產(chǎn)生超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的托氏體組織，稱為欠熱組織，它使硬度下降，耐磨性急劇降低，影響材料壽命。3.淬火裂紋——造成這種裂紋的原因有：由于淬火加熱溫度過高或冷卻太急，熱應(yīng)力和金屬質(zhì)量體積變化時的組織應(yīng)力大于鋼材的抗斷裂強度；工作表面的原有缺陷（如表面微細裂紋或劃痕）或是鋼材內(nèi)部缺陷（如夾渣、嚴(yán)重的非金屬夾雜物、白點、縮孔殘余等）在淬火時形成應(yīng)力集中；嚴(yán)重的表面脫碳和碳化物偏析；零件淬火后回火不足或未及時回火；前面工序造成的冷沖應(yīng)力過大、鍛造折疊、深的車削刀痕、油溝尖銳棱角等?？傊?，造成淬火裂紋的原因可能是上述因素的一種或多種，內(nèi)應(yīng)力的存在是形成淬火裂紋的主要原因。淬火裂紋的組織特征是裂紋兩側(cè)無脫碳現(xiàn)象，明顯區(qū)別與鍛造裂紋和材料裂紋。4.熱處理變形——在熱處理時，存在有熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，這種內(nèi)應(yīng)力能相互疊加或部分抵消，是復(fù)雜多變的，因為它能隨著加熱溫度、加熱速度、冷卻方式、冷卻速度、零件形狀和大小的變化而變化，所以熱處理變形是難免的。5.表面脫碳——在熱處理過程中，如果是在氧化性介質(zhì)中加熱，表面會發(fā)生氧化作用使零件表面碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少，造成表面脫碳。表面脫碳層的深度超過后加工的留量就會使零件報廢。表面脫碳層深度的測定在金相檢驗中可用金相法和顯微硬度法。以表面層顯微硬度分布曲線測量法為準(zhǔn)，可做仲裁判據(jù)。6.軟點——由于加熱不足，冷卻不良，淬火操作不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻谋砻婢植坑捕炔粔虻默F(xiàn)象稱為淬火軟點。它象表面脫碳一樣可以造成表面耐磨性和疲勞強度的嚴(yán)重下降。