詳細說明
GH720Li(美國牌號為Udimet720Li)合金是由美國SpecialMetals公司開發(fā)的一種高強度、耐腐蝕、時效強化的新型鎳基高溫合金,主要用于制作在650~750℃下使用的壓氣機盤和渦輪盤以及在短時間內(nèi)于900℃使用的渦輪盤。它目前已成功應(yīng)用于BMWRolls Royce公司的BR700渦扇發(fā)動機及Allison公司的GMA2100、GMA3007、T406、T800航空發(fā)動機。
GH720Li作為一種高強度、耐腐蝕、沉淀強化型鎳基高溫合金,具有優(yōu)異的高溫綜合性能。與其他鎳基高溫合金相比,該合金的突出特點是Al + Ti總量達到7. 5%的同時含碳量極低,使基體中主要強化相γ'(Ni3( Al, Ti)) 的體積分數(shù)最大可達40%~50%,析出溫度則高達1160℃左右。由于自身γ'相析出溫度較高,且作為渦輪盤材料需具有均勻細晶組織以提供高抗拉強度及疲勞壽命,GH720Li 合金在實際生產(chǎn)中需在含有大量共格γ'相的兩相區(qū)進行變形,其再結(jié)晶機制具有一定的特殊性。
GH4720Li是Ni-Cr-Co基沉淀硬化型變形高溫合金,使用溫度在750℃,合金具有較高的高溫強度、抗疲勞和抗蠕變性能;具有良好的耐腐蝕和抗氧化性能,以及長期組織穩(wěn)定性,適合制作航空發(fā)動機渦輪輪盤和渦輪葉片,上海卓伊實業(yè)主要產(chǎn)品有熱軋和鍛制棒材、盤鍛件等。
GH4720Li高溫合金已用于制作航空發(fā)動機渦輪盤,并通過試車考核。也用于制作新一代戰(zhàn)略導(dǎo)彈和大推力發(fā)動機整體渦輪轉(zhuǎn)子,以及在750℃以下長期工作的地面燃氣輪機渦輪盤等零部件。
GH4720Li高溫合金鑄錠中存在較嚴重的元件偏析,使鑄錠熱塑性較差,變形時易產(chǎn)生裂紋,且組織對熱加工參數(shù)非常敏感,應(yīng)選擇等溫鍛造方式。合金經(jīng)750℃×2000h長期時效后,未發(fā)現(xiàn)有害相析出。
摘自QJ/DT01.63044、YJ.0314和Q/GYB 05100見表
GH4720Li高溫合金化學(xué)成分
元素 | C | Cr | Ni | Co | W | Mo | Al | Ti | Fe | B | Zr | Si | Mn | P | S | Cu |
Min | 0.01 | 15.50 | - | 14.00 | 1.00 | 2.75 | 2025 | 4.75 | - | 0.01 | 0.025 | - | - | - | - | - |
Max | 0.02 | 16.50 | 余 | 15.00 | 1.50 | 3.25 | 2.75 | 5.25 | 0.50 | 0.02 | 0.05 | 0.20 | 0.15 | 0.015 | 0.002 | 0.10 |
摘自QJ/DT01.63044、YJ.0314和Q/GYB 0510,棒材和盤鍛件的標(biāo)準熱處理制度為:(1080~1110)℃×2(2~4)h/OQ﹢650℃×24h/AC﹢760℃×16h/AC。
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卓伊實業(yè)針對GH4720Li高溫合金化學(xué)成分、GH4720Li高溫合金性能、GH4720Li高溫合金應(yīng)用領(lǐng)域、GH4720Li高溫合金廠家、GH4720Li圖片等進行詳細解答,同時,卓伊(上海)實業(yè)有限公司專業(yè)供應(yīng)GH4720Li高溫合金棒材,GH4720Li高溫合金板,GH4720Li高溫合金帶材,GH4720Li高溫合金管、GH4720Li高溫合金鍛件等,規(guī)格齊全,品質(zhì)保障,歡迎來電咨詢。
高溫合金強度提供的幾種途徑與方法:
固溶強化
加入與基體金屬原子尺寸不同的元素(鉻、鎢、鉬等)引起基體金屬點陣的畸變,加入能降低合金基體堆垛層錯能的元素(如鈷)和加入能減緩基體元素擴散速率的元素(鎢、鉬等),以強化基體。
沉淀強化
通過時效處理,從過飽和固溶體中析出第二相(γ’、γ"、碳化物等),以強化合金。γ‘相與基體相同,均為面心立方結(jié)構(gòu),點陣常數(shù)與基體相近,并與晶體共格,因此γ相在基體中能呈細小顆粒狀均勻析出,阻礙位錯運動,而產(chǎn)生顯著的強化作用。γ’相是A3B型金屬間化合物,A代表鎳、鈷,B代表鋁、鈦、鈮、鉭、釩、鎢,而鉻、鉬、鐵既可為A又可為B。鎳基合金中典型的γ‘相為Ni3(Al,Ti)。γ’相的強化效應(yīng)可通過以下途徑得到加強:
①增加γ‘相的數(shù)量;
②使γ’相與基體有適宜的錯配度,以獲得共格畸變的強化效應(yīng);
③加入鈮、鉭等元素增大γ’相的反相疇界能,以提高其抵抗位錯切割的能力;
④加入鈷、鎢、鉬等元素提高γ‘相的強度。γ"相為體心四方結(jié)構(gòu),其組成為Ni3Nb。因γ"相與基體的錯配度較大,能引起較大程度的共格畸變,使合金獲得很高的屈服強度。但超過700℃,強化效應(yīng)便明顯降低。鈷基高溫合金一般不含γ相,而用碳化物強化。
晶界強化
在高溫下,合金的晶界是薄弱環(huán)節(jié),加入微量的硼、鋯和稀土元素可改善晶界強度。這是因為稀土元素能凈化晶界,硼、鋯原子能填充晶界空位,降低蠕變過程中晶界擴散速率,抑制晶界碳化物的集聚和促進晶界第二相球化。另外,鑄造合金中加適量的鉿,也能改善晶界的強度和塑性。還可通過熱處理在晶界形成鏈狀分布的碳化物或造成彎曲晶界,提高塑性和強度。
氧化物彌散強化
通過粉末冶金方法,在合金中加入高溫下仍保持穩(wěn)定的細小氧化物,呈彌散分布狀態(tài),從而獲得顯著的強化效應(yīng)。通常加入的氧化物有ThO2和Y2O3等。這些氧化物是通過阻礙位錯運動和穩(wěn)定位錯亞結(jié)構(gòu)等因素而使合金得到強化的。
固溶強化
加入與基體金屬原子尺寸不同的元素(鉻、鎢、鉬等)引起基體金屬點陣的畸變,加入能降低合金基體堆垛層錯能的元素(如鈷)和加入能減緩基體元素擴散速率的元素(鎢、鉬等),以強化基體。
沉淀強化
通過時效處理,從過飽和固溶體中析出第二相(γ’、γ"、碳化物等),以強化合金。γ‘相與基體相同,均為面心立方結(jié)構(gòu),點陣常數(shù)與基體相近,并與晶體共格,因此γ相在基體中能呈細小顆粒狀均勻析出,阻礙位錯運動,而產(chǎn)生顯著的強化作用。γ’相是A3B型金屬間化合物,A代表鎳、鈷,B代表鋁、鈦、鈮、鉭、釩、鎢,而鉻、鉬、鐵既可為A又可為B。鎳基合金中典型的γ‘相為Ni3(Al,Ti)。γ’相的強化效應(yīng)可通過以下途徑得到加強:
①增加γ‘相的數(shù)量;
②使γ’相與基體有適宜的錯配度,以獲得共格畸變的強化效應(yīng);
③加入鈮、鉭等元素增大γ’相的反相疇界能,以提高其抵抗位錯切割的能力;
④加入鈷、鎢、鉬等元素提高γ‘相的強度。γ"相為體心四方結(jié)構(gòu),其組成為Ni3Nb。因γ"相與基體的錯配度較大,能引起較大程度的共格畸變,使合金獲得很高的屈服強度。但超過700℃,強化效應(yīng)便明顯降低。鈷基高溫合金一般不含γ相,而用碳化物強化。
晶界強化
在高溫下,合金的晶界是薄弱環(huán)節(jié),加入微量的硼、鋯和稀土元素可改善晶界強度。這是因為稀土元素能凈化晶界,硼、鋯原子能填充晶界空位,降低蠕變過程中晶界擴散速率,抑制晶界碳化物的集聚和促進晶界第二相球化。另外,鑄造合金中加適量的鉿,也能改善晶界的強度和塑性。還可通過熱處理在晶界形成鏈狀分布的碳化物或造成彎曲晶界,提高塑性和強度。
氧化物彌散強化
通過粉末冶金方法,在合金中加入高溫下仍保持穩(wěn)定的細小氧化物,呈彌散分布狀態(tài),從而獲得顯著的強化效應(yīng)。通常加入的氧化物有ThO2和Y2O3等。這些氧化物是通過阻礙位錯運動和穩(wěn)定位錯亞結(jié)構(gòu)等因素而使合金得到強化的。
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