NC20K14镍合金化学成分、热处理工艺及硬度分析

镍基变形高温合金GH738
材料牌号：GH738 (GH4738)
美国牌号：Waspaloy
法国牌号：NC20K14
一、GH738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℃。上海威励集团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。
    1.1 GH738材料牌号  GH738
    1.2 GH738相近牌号  Waspaloy(美国)，NC20K14(法国)
    1.3 GH738材料的技术标准
    1.4 GH738化学成分  见表1-1。
表1-1%
C Cr Ni Co Mo Al Ti
0.03～0.10 18.0～21.0 余 12.0～15.0 3.50～5.00 1.20～1.60 2.75～3.25
B Zr Fe Mn Si P S Cu
不小于
0.003～0.010 0.02～0.08 2.0 0.10 0.15 0.015 0.015 0.10注：微量杂质为ω(Pb)≤0.001%、ω(As)≤0.0025%、ω(Sn)≤0.0012%、ω(Sb)≤0.0025%、ω(Bi)≤0.0001%。                                    
    1.5 GH738热处理制度 1080℃±10℃，4h，空冷＋840℃，24h，空冷＋760℃，16h，空冷。
    1.6 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。
    1.7 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。
    1.8 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轮盘等转动件，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
2.1 GH738热性能
2.1.1 GH738熔化温度范围 1330～1360℃。

镍基高温合金GH4133B作为航空发动机涡pan主要材料,其具有you越的持jiu性和pi劳性能。本文以镍基合金GH4133B为研究对象,在常温下条件下开展pi劳长裂纹扩展试验,利用有限元软件ABAQUS计算标准CT试件的裂纹jianduan应力强度因子,运用扩展有限元jishu模拟pi劳裂纹的扩展过程。开展GH4133B合金pi劳长裂纹扩展实验。对不同应力比的GH4133B合金标准CT试样进行pi劳裂纹扩展实验,借助OLYMPUSBX51M显微镜,对裂纹进行zhui踪shexiang,获得一定循环周次下的pi劳裂纹扩展长度。在pi劳裂纹扩展长度和循环次数关系基础上,利用近似导数的方法得到pi劳裂纹扩展速率。利用理lungong式获得各个裂纹扩展长度下的相对能量释放率,结合Paris公式拟合pi劳裂纹扩展速率曲线,获得相应的pi劳裂纹扩展速率函数。利用Paris公式推导出标准CT试样剩余pi劳寿ming的估算公式,结合拟合获得的参数C和m,利用辛普森积分计算1~16号试样的剩余pi劳寿ming。结果表明,理论剩余寿ming与试验剩余寿ming误差较小,可以运用理论剩余寿ming预测方程对材料的剩余寿ming进行预测。