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  • GH4099镍基时效高温合金化学成分介绍

    作者:admin发表时间:2022-07-15

      GH4099合金是一种时效强化的高温合金。它以镍和铬为基础,用钨、钼和钴的固溶体强化,Al和Ti用于时效强化,B和Ce用于晶间强化。它是一种具有高热强度的弥散强化材料。合金具有复杂的成分,除基体Y相外,主要是Y 7,Ti (CN)型

      以及氮化物长期老化后的o相和ll相。合金主体需要使用航空发动机燃烧室扩压器等高温强度的承力件,使用温度可达1000℃左右。

      2008年前GH 4099合金棒材的高温耐久性合格率很低,主要是续航低。因此,对2008批的合金成分进行了调整,主要对合金进行了改进C、W、Mo、Co和A1元素的含量被添加到晶界强化元素Mg,比较调整后是否有利于持久寿命,调整后的合金成分用量见表1。

      通过调整gh4099合金的成分,gh4099焊条成品瞬时强度提高,塑性略有下降,寿命延长。生活也有所改善。前后三炉调整gh4099合金成分对比见表2,机械性能和耐久寿命对比见表3。

      实验主要改进了固溶强化元素w、mo、co,时效强化元素al和晶界强化元素mg的添加,并获得理想的持久寿命,下面将一一分析。在高温合金中,合金元素的固溶强化作用首先它与溶质和溶剂以及其他两者的原子尺寸因子的差异有关原子的电子和化学因素之间的差异也是非常重要的,这些因素也决定了合金元素在基体中的溶解度。低溶解度合金元素与高溶解度合金元素的比较元素,会产生更强的固溶强化作用,但其溶解度小。但是添加量有限。然而,添加了可溶性元素量大以获得更好的加固效果。各种合金的溶解度是不同的(如图L所示),而固溶强化能力是恰恰相反。

      从图1中可以看出,铬、钼和钨是gh4099合金。中强固溶强化元素。其强化效果随着温度的升高而降低生,gh4099合金测试了900℃的耐久性,而合金在这么高的温度下的强度更依赖于原子扩散能力,甚至直到有扩散变形,只有那些才能提高原子间的成键力,降低扩散系数,提高再结晶温度,防止扩散变形,会有更好的改善高温性能的效果,一般来说高熔点元素是有优势的,所以高熔点Mo,与Cr相比,W对提高合金持久强度的作用更强。这也是为什么仅增加Mo和W的含量而不保持Cr含量的改变的原因。此外,本实验还提高了Co的掺入量,这意味着Co可以降低Y 7相的溶解度以增加Y。阶段7的数量达到了增加耐用寿命的目的。联系人列表1.表2和表3表明,研究组采用了改进强固溶体元素W的方法Mo和Co的方法是正确的。

      当然GH 4099是时效强化合金,第二相是y第7相[Ni3 (Al,Ti)]是主要的强化手段,时效强化最为重要。铝和钛是Y 7相的主要形成元素铝和钛的含量与Y 7相的含量成正比,铝和钛的含量越高y相越多,合金的强度越高,持续时间越长。也相应变长,但可塑性较低。相关数据显示:Al、Ti能提高合金的强度,但铝的作用更强;与此同时,Al和Ti的增加会降低合金的塑性,Ti的作用更强。有些这是因为铝完全进入Y 7相的组成并使之稳定化,Ti参与Y′相和Y′相的形成。碳化物和氮化物促进晶粒的不均匀发展,从而增加。合金力学性能的各向异性。这批测试有所改进0.钛元素的加入量减少了0 . 05%。03%完全一样因为这个原因。

      值得注意的是,根据gh4099合金中的y’相元素含量高,通过形成合金中的Al和Ti元素通过控制来改善合金的各种性能是可行的。这次试生产研究组增加了Al元素的上限和Ti含量的中线,除了考虑到电渣重熔过程中的“烧铝增钛”,主要遵循这个原则,首先必须保证合金的综合性能。

      根据数据,在调整gh4099合金中的al和ti含量的同时,其它固溶强化元素如co、w,钼的化学成分没有调整。降低al和Ti相对于y的含量。七如果将相中的Co、W、Mo含量控制在一定范围内,合金基体中的Co、W、Mo含量会相对增加,此弥补由于y′相量“J”的减少而损失的部分强度..以同样的方式;以类似的方式

      调整gh4099金,加强元素co、w、mo的固溶体转化。铝和氮的化学成分保持不变,合金基体内Co、W、Mo含量相对增加,相当于Y’相量的量增加,然后强度和耐用寿命。因此,在试生产过程中,al和N的含量保持不变,增加钨、钼、钴的方法是可行的。

      下面两张照片说明了不同的镁含量GH4099合金永久断裂试样的断口形貌。从照片上看可以看出,具有长持续时间(106小时)的样品A(毫克)包含0.006%)从晶界在外力作用下,晶界槽向晶粒内移动。而且变形以与之匹配,从而在晶界处不容易发生应力集中,早期形成徽裂纹,从而提高马蹄蟹的寿命;恰恰相反,样品B的晶界条件比样品A差(Mg含量为0.0035%),耐用寿命相对较短(30h)。相关信息的进一步列表明gh4099合金的残余m含量应控制在004-0008%,能提高犀牛的耐久寿命和高温塑性。利润,而低于0。004%或高于0。008%会导致台金走高。温度性能下降。从表3可以看出,原始配料基础材料Mg包含考虑到电渣重量,该量已经低于0.004%或将低于0.004%熔炼过程中可能烧损的Mg元素,所以这方面试生产工艺镁元素添加量高。

      1) gh4099套金搭配相同AI和钢包含量其次,通过增加W、Mo和Co的阻挡层含量,可以改善合金实力有利。

      2)gh4099合金的mg元素控制在合适的范围内合金的高耐久性是有利的。返回搜狐,查看更多

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