一:牌号GH4037(GH37)镍基时效高温合金
二:化学成分
碳C0.03-0.1 硅Si≤0.4 锰Mn≤0.5 磷P≤0.015 硫S≤0.01 铬Cr19-22
镍Ni余量 钼Mo 2-4 铜Cu≤0.07 铁Fe ≤5 铌Nb 0.9-1.3硼B≤0.02 钛Ti 1.8-2.3 铝Al 1.7-2.3 钒V 0.1-0.5 钨W 5-7 铈Ce≤0.02
三:应用范围应用领域
由于在850℃以下具有中等的热强性和良好的热疲劳性能,可广泛应用于各种高要求的场合。 航空发动机,燃烧室,加力燃烧室零部件,酸性环境,涡轮工作叶片。
四:概况
GH3037(GH37)合金是奥氏体型时效强化的镍基合金,添加总量约4%的铝钛生成相进行时效强化,并加入较多的钨、钼进行固溶强化,还添加微量的硼强化晶界。该合金在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,广泛用于制造航空发动机涡轮工作叶片,在800-850℃以下长期使用。
GH4037高温合金
GH4037是Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金,使用在温度850℃以下。该合金具有高的热强性、良好的综合性能和组织稳定性。适于制造工作温度在800℃~850℃的燃气涡轮工作叶片。商虎主要规格有热轧和锻制棒材、模锻涡轮叶片。
GH4037材料技术标准
GB/T 14992 高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号
GB/T 14993 转动部件用高温合金热轧棒材
GJB 1953A航空发动机转动件用高温合金热轧棒材规范
HB 5189 航空叶片用变形高温合金棒材
HB/Z140 航空用高温合金热处理工艺
GH4037化学成分
C0.03~0.10
Cr13.00~16.00
Ni余
W5.00~7.00
Mo2.00~4.00
Al1.70~2.30
Ti1.80~2.30
Fe≤5.00
V0.100~0.500
B≤0.020
Ce≤0.020
Mn≤0.50
Si≤0.40
P≤0.015
S≤0.010
Cu≤0.070
Pb≤0.001
GH4037 主要规格
d20mm~55mm热轧棒材和热轧扁材;热轧棒材和热轧扁材不经热处理、表面经车光或磨光后供应。
GH4037熔化温度范围1278℃~1346℃。
GH4037密度p=8.40g/cm³
GH4037热处理制度
(1170~1180)℃×2h/AC+1050℃±10℃×4h/缓冷+800℃±10℃×16h/AC,HBS 341~269。
GH4037 冲击性能
热轧棒经不同冶炼工艺,不同温度的冲击韧性
热轧棒经700℃和800℃长期时效后,不同温度的冲击韧性
以下是GH4037合金面向极端高温的工业材料的一些特点和应用:
高温强度: GH4037合金在高温条件下具有优异的强度和稳定性。这使得它成为适用于高温工作环境的理想选择。
抗氧化性: 合金中的铬和铝元素有助于提高GH4037的抗氧化性,使其能够在高温下抵御氧化和腐蚀。
高温蠕变抗性: GH4037合金具有较好的高温蠕变抗性,这对于长期在高温环境中工作的零部件至关重要,例如燃气轮机零部件。
航空航天工业: GH4037合金广泛应用于航空航天领域,特别是在发动机零部件、燃烧室零部件和导管系统等方面。其高温强度和抗蠕变性能使其适用于高温环境下的航空发动机。
石油和天然气工业: 由于其耐高温和抗腐蚀性,GH4037合金也用于石油和天然气工业中,例如石油炼制、化工设备和油井钻具等。
能源行业: GH4037合金可能在核电站和其他能源设备中找到应用,尤其是在高温和高辐射环境下。
化学工业: GH4037合金可以用于化学反应器、加热炉、反应装置等需要抵抗高温和腐蚀的设备。
该合金在标准热处理状态的组织为奥氏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。
GH4037是一种镍基时效合金,具有奥氏体型的时效强化特性。以下是关于GH4037材料的详细解析:
合金组成:
主要由镍、铬、钼、钛、铝等元素组成。
化学成分大致为:镍(Ni)为余量,铬(Cr)13.0~16.0%,钼(Mo)2.00~4.00%,钛(Ti)1.80~2.30%,铝(Al)1.70~2.30%,以及一定量的钨(W)、铁(Fe)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、硼(B)、铈(Ce)和钒(V)。
强化机制:
添加总量约4%的铝钛生成γ相进行时效强化。
加入较多的钨、钼进行固溶强化。
添加微量的硼强化晶界。
性能特点:
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。
良好的可锻性能和可焊性能。
高抗氧化性,长期使用组织稳定。
应用领域:
航空发动机涡轮工作叶片,特别适用于800~850℃以下长期使用的环境。
燃烧室、加力燃烧室零部件。
石油炼制和化工领域的高温、高压设备,如催化裂化反应器、高温加氢反应器等。
能源领域,特别是核能应用中的核反应堆燃料元件、水冷反应器堆中的管束和出水管等。
标准与规范:
执行标准包括GB/T 14992-2005《高温合金牌号标准》等一系列与高温合金相关的国家标准。
物理性能:
密度ρ=8.4g/cm³。
熔化温度范围1278~1346℃。
加工与热处理:
锻造加热温度1140℃,终锻1100℃。
叶片热处理时,需缓慢加热,并采用阶梯式加热曲线升温至固溶温度,控温要严格。
为消除表面层中的残余应力,应进行消除应力回火,其规范为:在氩气中于950℃加热2小时,随后在加热箱内冷却至700℃,然后空冷,再经800℃时效8小时,空冷。
GH4037合金特性
易加工性
在850℃时具有高的热强性、良好的综合性能和组织稳定性
在850℃时具有高抗氧化性,长期使用组织稳定
适宜于800~850℃以下长期使用的航空发动机涡轮工作叶片
良好的焊接性能
GH4037相近牌号
Зи617 XH70BMTTЮ(俄罗斯)
GH4037(GH37)合金是奥氏体型时效强化的镍基合金,添加总量约4%的铝钛生成γ相进行时效
强化,并加入较多的钨、钼进行固溶强化,还添加微量的硼强化晶界。该合金在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,广泛用于制造航空发动机涡轮工作叶
片,在800-850℃以下长期使用。
GH4037加工和热处理
金相组织结构
该合金在标准热处理状态的组织为奥氏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。