GH4033

GH4033是高溫合金,以鎳-鉻為基體,添加鋁、鈦形成γ,相彌散強化合金,在700~750℃具有足夠的高溫強度,在900℃以下具有良好的抗氧化性。該合金、加熱工性能良好,主要供應熱軋棒及盤坯料,套用於發動機轉子零件。

GH4033簡介

1.3、 GH4033(GH33) 材料技術標準

GJB 1953-1994 《航空發動機轉動件用高溫合金熱軋棒材規範》

GJB 2611-1996 《航空用高溫合金冷拉棒材規範》

GJB 2612-1996 《焊接用高溫合金冷拉絲材規範》

GJB 3020-1997 《航空用高溫合金環坯規範》

GJB 3165-1998 《航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規範》

GJB 3782-1999 《航空用高溫合金棒材規範》

HB 5198-1982 《航空葉片用變形高溫合金棒材》

1.4、 GH4033(GH33) 化學成分見

表11

C Cr Ni Al Ti
0.03~0.08 19.0~22.0 0.60~1.00 2.40~2.80
Fe Mn Si P S B Ce
不大於 不大於 不大於 不大於 不大於 不大於 不大於
4.00 0.35 0.65 0.015 0.007 0.010 0.010

1.5、 GH4033(GH33) 熱處理制度

轉動部件用熱軋棒材為:1080℃±10℃,空冷+700℃±10℃,16h,空冷。普通承力件用棒材和冷拉棒材為1080℃,8h,空冷+700℃或750℃,16h,空冷。環坯和鍛制圓餅為1080℃,8h,空冷+750℃,16h,空冷。

1.6、 GH4033(GH33) 品種規格與供應狀態

供應d20~55mm的熱軋圓棒材。冷拉棒材供應下列品種:直徑d8~45mm圓棒、邊長為d8~30mm方棒,內徑圓直徑d8~36mm的六角形棒材。還供應直徑不大於600mm,高度60~150mm的鍛制圓餅,外徑200~800mm、內徑50~600mm,高度60~250mm的環坯,以及直徑20~300的熱軋和鍛制棒材。焊絲可供應直徑為0.2~10mm絲材。葉片用棒材以軋制態供應,其表面應全部磨光或車光。冷拉棒以固溶處理後酸洗或磨光或冷拉狀態交貨。圓餅以鍛態、表面經打磨後供應。焊絲以靜態、半硬態、固溶處理加酸洗、光亮固溶處理成盤交貨,也可直條交貨。

1.7、 GH4033(GH33) 熔煉與鑄造工藝

採用電弧爐、電弧爐+電渣或真空電弧重熔、非真空感應爐+電渣或真空電弧重熔、真空感應爐+電渣或真空電弧重熔工藝熔煉。

1.8、 GH4033(GH33) 其他概況與特殊要求

該合金大量套用於渦輪發動機高溫部件,主要用作渦輪工作葉片、渦輪盤及其他高溫承力部件,是國內外已有成熟使用經驗的合金之一。該合金在熱軋及鍛造時君應注意再結晶問題,它形成晶粒不均勻及粗晶的傾向較大,易產生粗晶廢品。此外,應嚴格控制生產工藝,避免出現700℃拉伸塑性下降的現象。

GH4033(GH33) 物理及化學性能

2.1 GH4033(GH33) 熱性能

2.1.1 GH4033(GH33) 熱導率

表2-1

θ/℃ 100 200 300 400 500 600 700 800 900
λ/(W/(m·C)) 11.30 12.97 14.64 16.32 17.99 20.08 22.59 25.11 27.62

2.1.4、 GH4033(GH33) 線膨脹係數 表2-3

θ/℃ 20~100 20~200 20~300 20~400 20~500 20~600 20~700 20~800 20~900
α/10-6C-1 11.56 12.30 13.17 13.79 14.52 15.07 15.62 16.30 17.15

2.2、 GH4033(GH33) 密度

ρ=8.2g/cm

2.3、 GH4033(GH33) 電性能

溫室電阻率 ρ=1.24×10-6Ω·m

2.4、 GH4033(GH33) 磁能型

合金無磁性

2.5、 GH4033(GH33) 化學性能

2.5.1、 GH4033(GH33) 抗氧化性能 在空氣介質中試驗100h後的氧化速率見

表2-4

θ/℃ 氧化速率/(g/(m3·h)) 氧化速率/(g/(m3·h)) 氧化速率/(g/(m3·h)) 氧化速率/(g/(m3·h))
25h 50h 75h 100h
800 0.086 0.064 0.051 0.045
900 0.212 0.171 0.133 0.118
1000 0.732 0.491 0.376 0299

金相組織結構

該合金在固溶狀態為單相奧氏體組織,有微量的TiC、TIN[Ti(C、N)。

工藝性能與要求

1、該合金熱加工性能良好,鍛造加熱溫度1140℃,終鍛950℃。

2、該合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關。

3、合金在固溶狀態可以進行氬弧焊,焊後應及時處理以消除焊接應力。

4、表面處理工藝:機械加工後的零件需進行電解拋光,若採用機械拋光則最後的拋光磨痕應與葉片長度方向一致。

5、零件固溶處理加熱升溫速度不宜過快,可採用階梯式加熱曲線。

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