GH4738

GH738    中国牌号：GH738镍基高温合金    美国牌号：Waspaloy    法国牌号：NC20K14    一、GH738镍基高温合金概述：    GH738是以γ′相沉淀硬化的镍基高温合金，具有良好的耐燃气腐蚀能力、较高的屈服强度和疲劳性能，工艺塑性良好，组织稳定。广泛用于航空发动机转动部件，使用温度不高于815℃。可以生产冷轧和热轧板材、管材、带材、丝材和锻件、铸件、紧固件。    1、GH738材料牌号：GH738    2、GH738相近牌号：Waspaloy(美国)，NC20K14(法国)    3、GH738材料的技术标准：    4、GH738化学成分： 见表1-1。    表1-1                                                                 %

C≤	Si≤	Mn≤	P≤	S≤	Cr≥	Ni≥	Mo≥	Cu≤
0.03-0.10	0.15	0.10	0.015	0.015	18.0-21.0	余量	3.5-5.0	0.10
其他	N≤	Al≤	Ti≤	Fe≤	Co≤	B≤	Zr≤	Nb≤
	-	1.20-1.60	2.75-3.25	2.00	12.0-15.0	0.003-0.01	0.02-0.08	-

注：微量杂质为ω(Pb)≤0.001%、ω(As)≤0.0025%、ω(Sn)≤0.0012%、ω(Sb)≤0.0025%、ω(Bi)≤0.0001%。                                     
   5、GH4738热处理制度：1080℃±10℃，4h，空冷＋840℃，24h，空冷＋760℃，16h，空冷。
   6、GH738品种规格和供应状态：可生产棒材、型材、锻坯、环形件、厚板、薄板、带材、管材、丝材、砂型铸件、精密铸件和紧固件等，通常不经热处理交货，板材固溶处理后交货。
   7、GH738熔炼和铸造工艺： 采用真空感应熔炼加真空电弧重熔工艺。
   8、GH738应用概况与特殊要求： 该合金在国外广泛用于航空发动机和燃气轮机，主要用作涡轮叶片及涡轮盘等转动件，有成熟的使用经验。由于该合金含钴较高，在国内较少采用。
   二、GH738物理及化学性能：
   1、GH738热性能：
   (1)、GH738熔化温度范围：1330～1360℃。
   (2)、GH738热导率：见表2-1。
   表2-1^[1]

θ/℃	360	460	545	640	770	855	985
λ/(W/(m·℃))	16.8	18.3	20.2	22.4	24.1	25.3	28.0

(3)、GH738比热容 见表2-2。
   表2-2^[1]

θ/℃	360	460	545	640	770	855	985
c/(J/(kg.℃))	515	540	573	603	640	665	707

(4)、GH738线膨胀系数： 见表2-3
   表2-3^[1]

θ/℃	20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900
α/10-6℃-1	12.47	12.73	13.04	13.53	13.97	14.47	15.05	15.68	15.95

2、GH738密度：ρ=8.22g/cm³。
   3、GH738电性能：
   4、GH738磁性能：合金无磁性。
   5、GH738化学性能：
   (1)、GH738抗氧化性能：合金在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-4。
   (2)、GH738耐腐蚀性能：合金抗盐雾腐蚀能力良好。
   表2-4^[1]

θ/℃	900	1000
氧化速率/(g/(m2· h))	0.083	0.226

三、GH738力学性能：GH738技术标准规定的性能：见表3-1。
   表3-1

拉伸性能				HBS	持久性能
θ/℃	σb/MPa	δ5/%	φ/%		θ/℃	σ/MPa	t/h	δ5/%
	不小于						不小于
815	608	20	32	299～387	815	328	23	8

四、GH738组织结构：
   1、GH738相变温度：合金中γ′相的溶解温度为980～1050℃，开始从基体中析出温度为630℃，析出峰值温度为800℃。合金中M₂₃C₆碳化物相的开始析出温度为700℃，完全溶解温度为1020℃。   
   2、GH738时间-温度-组织转变曲线：
   3、GH738合金组织结构：
   经标准热处理后，除奥氏体基体外，该合金经650℃和730℃长期时效至3000h，γ′相的数量变化不明显，分别约有3%和1%左右的补充析出，γ′相大小分别从146nm长大至196nm和177nm。碳化物MC向M₂₃C₆转化，碳化物总量略有增加，从时效前占基体总量的0.5%增加到0.76%和0.78%。在长期时效过程中无新相析出，组织稳定。
   五、GH738工艺性能与要求：
   1、GH738成型性能：
   (1)、GH738合金塑性图见图5-1。
   (2)、GH738合金的再结晶图见图5-2。
   GH4738
   (3)、GH738该合金热加工塑性良好，是比较好成形的镍基高温合金。锻造开坯加热温度1150～1170℃，适宜的热加工温度为1040～1170℃，终锻温度不低于1000℃。涡轮叶片锻造温度通常采用1070～1110℃范围，模锻最小变形量应大于25%。应避免在高温（1180℃）下小变形量（约10%）热加工，此时可能在晶界上形成连续的MC型碳化物薄膜，导致缺口敏感。在较低温度下（980～1080℃）热变形，晶界上很少形成MC碳化物薄膜，只有不连续的M₂₃C₆型碳化物，热处理后可获得均匀的4～5级晶粒度，综合性能良好。
   2、GH738零件热处理工艺： 零件热处理时应注意防止零件表面元素贫化，加热应均匀。
   3、GH738表面处理工艺： 该合金用做涡轮叶片和涡轮盘等转动件时，为了提高疲劳性能，进行氩气保护消除应力退火，以及喷丸处理。为提高涡轮叶片耐燃气腐蚀及热疲劳性能，可进行扩散渗铝处理。
   六、GH738品种规格与供应状态：
   1、品种分类：九铭特钢可生产各种规格的GH738无缝管、GH738钢板、GH738圆钢、GH738锻件、GH738法兰、GH738圆环、GH738焊管、GH738钢带、GH738丝材及GH738配套焊材。
   2、交货状态：无缝管：固溶+酸白，长度可定尺；板材：固溶、酸洗、切边；焊管：固溶酸白+RT%探伤，锻件：退火+车光；棒材以锻轧状态、表面磨光或车光；带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货；丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。