【研究】GH4133B镍基变形高温合金

GH4133和GH4133B是Ni-Cr基沉淀硬化型bai变形高温合金，GH4133B合金是在duGH4133合金基zhi础上添加适量的镁dao、锆后的改型合金。两种合金的使用温度均在750℃以下，均具有良好的综合力学性能、具有屈服强度高的特点；具有良好的抗氧化性能、组织稳定且晶粒均匀细小；易于热加工成型。尤其是GH4133B合金改善了GH4133合金在750℃以下存在的缺口敏感性，使材料的使用寿命成倍的增加，大幅度地提高了持久强度和塑性。两种合金适合于制造温度在750℃以下航空发动机的涡轮盘和工作叶片等重要承力件。主要产品有热轧和锻制棒材、盘锻件和环形件。

GH4133和GH4133B合金已用于制作多种型号航空发动机涡轮盘和承力环等重要部件，批产使用情况良好。GH4133合金还用于制作飞机发动机和工业汽轮机的高温螺栓和拉杆等。

合金在700℃以上长期时效后，有η相在晶界上析出，3000h在晶界和晶内数量明显增加，出现η相较大的胞状群体。合金在700℃以上的持久塑性偏低，具有缺口敏感性。

摘自GB/T 14992，GH4133合金化学成分见表1-1，GH4133B合金化学成分见表1-2。杂质①元素有区别的摘自GB/T 14997、GJB 1953、GJB 3165A、GJB 3782A、GJB 5280和GJB 5301。

热处理制度

摘自HB/Z 140，GH4133合金各品种的标准热处理制度为：

A 盘型锻件，1080℃±10℃保温8小时空冷+750℃±10℃保温16小时空冷，

HBW 352~262;

B 锻件，（1055~1075）℃保温（6~6.5）小时空冷+（740~760）℃保温（16~16.5）小时空冷

C 棒材，（1070~1090）℃保温（8~8.5）小时空冷+（740~760）℃保温（16~16.5）小时空冷

摘自HB/Z 140和GJB 1953A,GH4133B合金各品种的标准热处理制度为：

A 盘形锻件，1080℃±10℃保温8小时空冷+750℃±10℃保温16小时空冷，

HBW 352~262;

B 棒材，1080℃±10℃保温8小时空冷+750℃±10℃保温16小时空冷，HBW 352~262;

高温合金分为三类材料：760℃高温材料、1200℃高温材料和1500℃高温材料，抗拉强度800MPa。或者说是指在760--1500℃以上及一定应力条件下长期工作的高温金属材料，具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，已成为军民用燃气涡轮发动机热端部件不可替代的关键材料。

按照现有的理论，760℃高温材料按基体元素主要可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金。按制备工艺可分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末冶金高温合金。按强化方式有固溶强化型、沉淀强化型、氧化物弥散强化型和纤维强化型等。高温合金主要用于制造航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡、高压压

气机盘和燃烧室等高温部件，还用于制造航天飞行器、发动机、核反应堆、石油化工设备以及煤的转化等能源转换装置。

760℃高温材料变形高温合金

变形高温合金是指可以进行热、冷变形加工，工作温度范围-253～1320℃，具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标，具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能的一类合金。按其热处理工艺可分为固溶强化型合金和时效强化型合金。GH后位数字表示分类号即1、固溶强化型铁基合金2、时效硬化型铁基合金3、固溶强化型镍基合金4、钴基合金GH 后，二，三，四位数字表示顺序号。

1、固溶强化型合金

使用温度范围为900～1300℃，高抗氧化温度达1320℃。例如GH128合金，室温拉伸强度为850MPa、屈服强度为350MPa；1000℃拉伸强度为140MPa、延伸率为85%,1000℃、30MPa应力的持久寿命为200小时、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天发动机燃烧室、机匣等部件。

2、时效强化型合金

使用温度为-253～950℃，一般用于制作航空、航天发动机的涡与叶片等结构件。制作涡的合金工作温度为-253～700℃,要求具有良好的高低温强度和抗疲劳性能。例如：GH4169合金，在650℃的高屈服强度达1000MPa；制作叶片的合金温度可达950℃，例如：GH220合金，950℃的拉伸强度为490MPa，940℃、200MPa的持久寿命大于40小时。

变形高温合金主要为航天、航空、核能、石油民用工业提供结构锻件、饼材、环件、棒材、板材、管材、带材和丝材。

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合号

国外同

类合金

材料特点

GH 3030 эи435

合金在800℃以下有满意的热强性和高的塑性，具有良好的抗氧化、热疲劳、冷冲压和焊接工艺性能。

GH 4033 эи437

合金在700~750℃具有足够的高温强度，在900℃以下具有良好的抗氧化性，合金的冷热加工性能良好。

GH 33A

在GH33合金的基础上进一步合金化，使合金具有良好的综合性能，晶粒均匀细小，屈服强度高，易于热加工成型，使用温度在750℃以下。

GH 33B

在GH33A的基础上添加微量元素，进一步提高合金的塑性和持久寿命，了合金的缺口敏感性。

GH 37 эи617

合金在850℃以下使用具有高的热强性、良好的综合性能和组织稳定性。

GH 3039 Эи602

合金在800℃以下有中等的热强性和良好热疲劳性能，1000℃以下抗氧化性能良好，长期使用组织稳定，还具有良好

的冷成型和焊接性能。

GH 3044 Эи868

固溶强化的抗氧化合金，在900℃以下具有高的塑性和中等热强性，具有优良的抗氧化性能和良好的冲压、焊接工艺性能，

长期使用组织性能稳定。

GH 4049 Эи929

合金为高合金化的镍基难变形高温合金，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

GH 80A

Nimonic

80A

合金成分简单，性能与GH33合金相当，组织细小，热加工温度范围宽，热加工塑性好。

GH 98 Эп99

是一种高合金化、高热强性的弥散强化合金，使用温度高达1000℃，用于涡轮导向叶片，加力燃烧室材料。900℃以下有好

的抗氧化性能、冷热疲劳性能及焊接性能。。。

GH 99 эп693

高合金化的镍基时效合金，有较高的热强性，900℃以下可以长期使用，高工作温度可达1000℃，合金的组织稳定，具有

满意的冷热加工成型和焊接工艺性能。

GH 105

Nimonic

105

可制造航空发动机的高温涡轮叶片，对振动、燃气腐蚀、应力扭曲、弯曲等复杂应力的耐受能力好。

GH 128

合金具有高的塑性，较高的持久蠕变强度以及良好的抗氧化性和冲压、焊接性能。其综合性能优越，可在950℃以下长期使用。

GH 141 Rene41

合金在650~900范围内，具有高的拉伸和持久蠕变强度和良好的抗氧化性能，

GH 145

InconelX

-750

合金在980℃以下具有良好的强度，良好的抗腐蚀和抗氧化性能，而且也有较好的低温性能，成型性能也好，主要用作航空

和工业燃气轮机部件。