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GH4738概述:
GH4738合金是 一 種典型的γ'相沉淀強(qiáng)化型鎳基高溫合金,具有良好的組織穩(wěn)定性和強(qiáng)韌性,可以代替 GH4169合金作為發(fā)動(dòng)機(jī)大尺寸機(jī)匣材料的優(yōu)先選擇。
GH4738 高溫合金的國(guó)外牌號(hào)為Waspaloy,該合金產(chǎn)生于20世紀(jì)50年代,是一種 γ ' 相沉淀硬化型鎳基高溫合金,使用溫度可達(dá)到815 ℃。這種合金的組織穩(wěn)定、綜合性能良好、具備良好的強(qiáng)韌性和耐蝕性,適合在高溫條件下服役,在航空、化工和石化裝備中有著廣泛的應(yīng)用,特別適合于制造動(dòng)力裝置燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪盤(pán)、環(huán)件及渦輪 葉片。隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪溫度的提高,以GH4169 高溫合金作為主干材料的部分機(jī)匣環(huán)件難以承受過(guò)高的溫度,而 GH4738 高溫合金作為可承受更高溫度的高溫合金材料成為機(jī)匣環(huán)件的優(yōu)先選擇。
GH4738的化學(xué)成分:
晶界氧化對(duì)GH4738疲勞裂紋擴(kuò)展的作用:
(1) 隨溫度升高,GH4738合金的疲勞裂紋擴(kuò)展速率顯著增加,當(dāng)晶粒尺寸為30~40 μm、初始應(yīng)力強(qiáng)度因子幅度ΔK為40 MPa·m1/2時(shí),GH4738合金疲勞裂紋擴(kuò)展壽命在650~700 ℃內(nèi)顯著下降,存在一個(gè)溫度的敏感區(qū)。合金的斷裂方式由650 ℃時(shí)的穿晶和沿晶混合型向更高溫下的沿晶斷裂轉(zhuǎn)變。
(2) GH4738合金的疲勞裂紋擴(kuò)展行為存在溫度敏感區(qū)間并不是由于材料的組織和力學(xué)性能的變化,主要是高溫下O的氧化作用所致。
(3) 高溫下O通過(guò)裂紋、滑移帶間接進(jìn)入晶界或O直接滲入晶界的方式,與晶界處的活性元素(Co、Ti、Al)反應(yīng)生成脆性氧化物,降低了晶界強(qiáng)度,從而使合金的抗疲勞性能顯著下降。
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