GH4033镍基合金锻件GH4033锻环

 GH4033合金介绍

GH4033是Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金;以加入铝、钛元素形成沉淀强化相，使用温度小干700℃。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能。合金的冷、热加工性能良好。适于制作750℃以下工作的涡轮叶片及700℃以下工作的涡等零件。沃乘主要产品有热轧和锻制棒材、冷拉棒材、冷轧板、冷拉丝、锻制圆饼、涡轮工作叶片和盘（环）件等。

GH4033合金化学成分

GH4033应用概况及特性

该合金已用于制作航空发动机涡轮工作叶片、涡及其他高温承力部件。

合金在热轧及锻造时形成晶粒不均匀及粗晶的倾向较大，易产生粗晶废品。此外;应严格控制生产工艺，避免出现700℃拉伸塑性下降的现象。

 GH4033主要规格

d20mm～300mm 热轧和锻制棒材;冷拉棒材包括;d8mm~45mm 圆棒，a8mm～30mm 方棒，d（内切圆直径）8mm～36mm 的六角棒材;d≤600mm、h60mm～150mm 锻制圆饼;外径 200mm～800mm、内径 50mm～600mm、厚度 60mm～250mm 环坯;d0.5mm～4mm;焊丝∶80.2mm～10mm冷轧薄板。

GH4033供应状态

转动件用热轧.棒以轧态，目表面全部魔光或车光后供应;冷拉棒以固溶一酸洗、或冷拉状态供应;善通承力件用热轧和锻制棒材一般不经热处理供应，也可经磨光或车光后供应;冷轧薄板经固溶十酸洗＋矫正十切边后供应;环坯不经热处理，可经车光后供应;圆饼以锻态＋磨表面后供应;焊丝以硬态、或半硬态、或固溶十酸洗、或光亮固溶处理后成盘供应，也可以直条状供应。

GH4033高温合金中主要合金元素及作用

GH4033高温合金中主要合金元素有C、Cr、Ni、Al、Ti、B、Si、P、S等，它们对合金组织及性能影响较大。

①Ni为面心立方结构，没有同素异构转变，相比于体心立方的铁素体结构，面心立方奥氏体结构因原子扩散能力小从而具有更高的高温强度。同时，Ni具有较高的化学稳定性，在500℃下基本不氧化，常温下也不易受潮气、水及某些盐类水溶液腐蚀。与基体为Co、Fe 合金相比，Ni的相稳定性好，从而使镍基高温合金可固溶更多的合金元素而不析出有害相。

②Cr 元素在镍基合金中主要以固溶态存在于基体中，少量形成碳化物。Cr 的加入可以使固溶体的原子结合力提高，同时使原子的扩散速率降低。尤其是Cr、Ni与氧结合形成的NiO-Cr2O3氧化膜。这种氧化膜，点阵常数小，原子之间排列比较紧密，与基体结合作用良好，不易破裂，使合金不易氧化，从而保证了GH4033 合金有较好的抗氧化性能与耐腐蚀性能。

③Ce是活性元素，在镍基合金中分布于晶界及枝晶间隙区域，在S 含量较高的合金中易形成Ce2S3，改变原硫化物形态，改善合金的拉伸性能与冲击性能，特别是横向性能。而在含S量低合金中，主要对气体产生内吸附，净化合金晶界，提高合金等温强度，从而起到提高合金持久性能的作用。实验表明，Ce的加入量在0.025—0.050%拉伸塑性略有提高。

④C元素主要与GH4033合金中Cr元素形成碳化物，晶界碳化物一方面起到阻止晶粒长大，细化晶粒作用另一方面，使晶界附近Cr含量降低，从而使Al、Ti溶解度增加，产生了贫γ'区。故降低了蠕变抗力，使形变产生的晶界附近的应力集中得到松弛作用。同时，碳化物颗粒本身就起到强化相质点的作用，延迟了裂纹的产生、扩展以及晶界的断裂过程，从而提高了合金的持久寿命。但C含量过高，使合金晶界贫γ'区过宽，晶粒过于细化，持久性能反而下降；同时，若采用电炉单炼或电炉加自耗工艺，大量增加的碳化物会偏析严重，从而对合金性能产生不良影响。

⑤ Al和Ti是高温合金中除Cr以外中较为基本的元素，它们是形成γ'相的主要元素。同时还是碳化物形成元素，如能形成稳定地TiC。

⑥ 合金中加入Mo元素后，可以使Al、Ti和Cr在高温下的扩散速率降低，并增加扩散能，使固溶体中原子结合力明显增强。从而使镍基高温合金中γ相溶解温度提高。

⑦ B元素的加入可以使其偏聚在合金晶界上，从而改变晶界键合状态，增加结合力，强化晶界，进而使合金高温强度得到改善。