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GH4033高温合金
GH4033
GH4033是高温合金，以镍-铬为基体，添加铝、钛形成γ，相弥散强化合金，在700~750℃具有足够的高温强度，在900℃一下具有良好的抗氧化性。该合金、加热工性能良好，主要供应热轧棒及盘坯料，应用于发动机转子零件。
GH4033简介
1.1、 材料牌号
GH4033(GH33)
1.2、 GH4033(GH33) 相近牌号
ЭЙ437Б，ХН77ТЮР(俄罗斯）
1.3、 GH4033(GH33) 材料技术标准
GJB 1953-1994
1.4、 GH4033(GH33) 化学成分见
表11
|
C |
Cr |
Ni |
Al |
Ti |
|
0.03～0.08 |
19.0～22.0 |
余 |
0.60～1.00 |
2.40～2.80 |
|
Fe |
Mn |
Si |
P |
S |
B |
Ce |
|
不大于 |
不大于 |
不大于 |
不大于 |
不大于 |
不大于 |
不大于 |
|
4.00 |
0.35 |
0.65 |
0.015 |
0.007 |
0.010 |
0.010 |
1.5、 GH4033(GH33) 热处理制度
转动部件用热轧棒材为：1080℃±10℃，空冷+700℃±10℃，16h，空冷。普通承力件用棒材和冷拉棒材为1080℃，8h，空冷+700℃或750℃，16h，空冷。环坯和锻制圆饼为1080℃，8h，空冷+750℃，16h，空冷。
1.6、 GH4033(GH33) 品种规格与供应状态
供应d20~55mm的热轧圆棒材。冷拉棒材供应下列品种：直径d8~45mm圆棒、边长为d8~30mm方棒，内径圆直径d8~36mm的六角形棒材。还供应直径不大于600mm，高度60~150mm的锻制圆饼，外径200~800mm、内径50~600mm，高度60~250mm的环坯，以及直径20~300的热轧和锻制棒材。焊丝可供应直径为0.2~10mm丝材。叶片用棒材以轧制态供应，其表面应全部磨光或车光。冷拉棒以固溶处理后酸洗或磨光或冷拉状态交货。圆饼以锻态、表面经打磨后供应。焊丝以静态、半硬态、固溶处理加酸洗、光亮固溶处理成盘交货，也可直条交货。
1.7、 GH4033(GH33) 熔炼与铸造工艺
采用电弧炉、电弧炉+电渣或真空电弧重熔、非真空感应炉+电渣或真空电弧重熔、真空感应炉+电渣或真空电弧重熔工艺熔炼。
1.8、 GH4033(GH33) 其他概况与特殊要求
该合金大量应用于涡轮发动机高温部件，主要用作涡轮工作叶片、涡及其他高温承力部件，是国内外已有成熟使用经验的合金之一。该合金在热轧及锻造时君应注意再结晶问题，它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(GH33) 物理及化学性能
2.1 GH4033(GH33) 热性能
2.1.1 GH4033(GH33) 热导率
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) 线膨胀系数 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) 电性能
温室电阻率 ρ=1.24×10-6Ω·m
2.4、 GH4033(GH33) 磁能型
合金无磁性
2.5、 GH4033(GH33) 化学性能
2.5.1、 GH4033(GH33) 抗氧化性能 在空气介质中试验100h后的氧化速率见
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 |
金相组织结构
该合金在固溶状态为单相奥氏体组织，有微量的TiC、TIN[Ti(C、N)。
工艺性能与要求
1、该合金热加工性能良好，锻造加热温度1140℃，终锻950℃。
2、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。
3、合金在固溶状态可以进行氩弧焊，焊后应及时处理以消除焊接应力。
4、表面处理工艺：机械加工后的零件需进行电解抛光，若采用机械抛光则最后的抛光磨痕应与叶片长度方向一致。
5、零件固溶处理加热升温速度不宜过快，可采用阶梯式加热曲线。
