GH4163高温合金与其他高温合金在化学成分性能特点

发布时间： 2024-11-11　　点击次数： 62次

GH4163 GH163

GH4163是一种Ni-Cr-Co基沉淀硬化变形高温合金，使用温度可达850ºC。 800ºC以下的合金具有良好的抗氧化性、高屈服强度、良好的蠕变强度、应变老化裂纹的倾向小、良好的抗热疲劳性。该合金具有令人满意的成形性和焊接性。适用于航空发动机主燃烧室、加力燃烧室的焊接结构件和承重件。上海商虎主要产品为热轧和冷轧板材、热轧和锻造棒材、冷拔（轧制）无缝管和环。

GH4163高温合金已用于制造航空发动机火焰管、加力燃烧室、安装边缘、安装座和管件。有利于大规模生产和使用。

零件必须在溶液中焊接，可以通过点焊、缝焊和氩弧焊进行焊接。该合金在高温下具有长期或长期应力时间的相析出。

GH4163高温合金的化学成分。

C：0.04-0.08

Cr：19.0-21.0

Ni：余量

Co：19.0-21.0

Mo：5.60-6.10

Al：0.30-0.60

Ti：1.90-2.40

Fe：≤0.70

B：≤0.005

Si：0.40

Mn：0.60

P：0.015

S：0.007

Cu：0.200

GH4163合金在固溶温度影响下，显微组织演变显著，室温抗拉强度随温度升高而降低，高温稳定性良好。伸长率均先增后减，1080℃固溶+时效处理下表现。

固溶温度对GH4163合金显微组织及拉伸性能影响的探究

引言

GH4163合金，其国际牌号对应为Nimonic 263，是一种先进的析出强化型镍基高温合金。该合金能够在高达850℃的工作环境下保持的综合力学性能、出色的焊接性能以及良好的加工成形性，因此在航空发动机的焊接结构件及关键承力部件（如燃烧室、涡轮壳体等）中得到了广泛应用。

拉伸性能分析

本研究通过对不同热处理条件下的GH4163合金样品进行室温及780℃高温拉伸性能测试，系统考察了固溶温度变化对合金拉伸性能的具体影响。每种热处理方案均制备了两组样品，分别用于室温及高温拉伸测试，并计算其拉伸性能的平均值以确保数据的准确性。

室温拉伸性能

室温下GH4163合金的拉伸性能随固溶温度的变化呈现出显著特征。具体而言，与原始态相比，经过1000℃固溶+时效处理后，合金的抗拉强度有所提升，但随后随着固溶温度的进一步升高，抗拉强度逐渐下降。同样地，屈服强度也表现出随固溶温度升高而逐渐降低的趋势，这表明晶粒尺寸对合金的室温屈服强度具有显著影响。在塑性方面，伸长率随固溶温度的升高先增后减，特别是在1080℃固溶+时效处理后，合金展现出最佳的伸长率表现。

780℃高温拉伸性能

GH4163合金在高温（780℃）下的拉伸性能与室温下有所不同。高温抗拉强度并未随固溶温度的升高而显著降低，显示出良好的高温稳定性。同样地，伸长率也随固溶温度的升高先增后减，且在1080℃固溶+时效处理后达到值。

结论

(1) 显微组织演变：固溶温度对GH4163合金的显微组织具有显著影响。原始锻态组织中晶界不连续，晶内存在大量孪晶及条带状分布的碳化物。随着固溶温度的升高，晶界逐渐清晰，碳化物溶解加剧，晶粒尺寸发生变化。特别地，在1080℃时，碳化物溶解显著，晶粒开始迅速长大；至1150℃时，碳化物基本溶于基体。

(2) 室温拉伸性能：固溶温度的升高导致GH4163合金的室温抗拉及屈服强度逐渐降低，屈服强度与晶粒尺寸之间符合霍尔-佩奇关系。同时，伸长率随固溶温度升高先增后减，1080℃固溶+时效处理后的合金展现出的伸长率。

(3) 高温拉伸性能：在高温（780℃）下，固溶温度对GH4163合金的抗拉强度及屈服强度影响较小，未出现显著下降。伸长率随固溶温度

升高同样呈现先增后减的趋势，且最佳伸长率出现在1080℃固溶+时效处理条件下。

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