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时效强化型镍基高温合金

化学金属

时效强化型镍基高温合金采用金属间化合物作为沉淀强化相，首先采用的是γ'-Ni3（Al，Ti）相。γ'-Ni3（Al，Ti）相与镍基固溶体有相同的点阵类型和相近的点阵常数，γ'-Ni3（Al，Ti）相与基体形成共格，其相界面能低，使其在高温长期停留时聚集长大速度小，且γ'相本身有较好的塑性，故γ'-Ni3（Al，Ti）相是理想的沉淀强化相。γ'相的稳定性与ω（AlD/w（T））有关，当ω（Al）/ω（Ti）小于1时，就会出现η'-Ni3Ti相，这是不希望发生的。随着使用温度的增高，不仅要增加铝、钛总量以增加了相总量，而且ω（Al）/ω（Ti）也要增加，以增加γ'-Ni3（Al，Ti）相的稳定性。铝、钛总量可超过8%，ω（Al）/ω（Ti）可达到2~3。合金中铝、钛总量越高，使用温度也越高。

时效强化型镍基高温合金常用牌号有GH4033、GH4037、GH4049、GH4169等。
GH4037保基合金中，添加了总量约4%的合金元素铝、钛。GH4037合金热处理制度是于氩气中加热至980℃保温，在加热箱内冷却至700℃，然后空冷。再加热至800℃，时效8h，空冷。该合金热处理后的组织为镍基固溶体基体和弥散析出的γ'相，晶界有少量的M23C6和M6C型碳化物，晶内有块状的MC型碳化物。该合金具有高的热强性、好的焊接性能、高的热疲劳性能和良好的抗氧化性。在800~850℃以下长期使用组织稳定，广泛用于制造航空发动机涡轮工作叶片、航空发动机燃烧室、加力燃烧室零部件、航空发动机涡轮工作叶片等。
GH4049（Inconel718）合金为高合金化的镍基难形变高温合金，在1000℃以下具有良好的抗氧化性能，950℃以下具有较高的高温强度。GH4169合金在-253-700℃具有良好的综合性能，650℃以下的屈服强度居形变高温合金的首位，并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能，以及良好的加工性能、焊接性能。在宇航、核能、石油工业及挤压模具中得到了广泛应用，能够制造各种形状复杂的零部件，如盘、环件、机匣、轴、叶片、紧固件、弹性元件、燃气导管、密封元件等。
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