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gh738高温合金
gh738
中国牌号：gh738镍基高温合金
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()，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
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()≤0.0025%、ω(bi)≤0.0001%。
5、gh738热处理制度：1080℃&plun;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℃，*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℃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。
(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，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：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。