GH738
中国牌号：GH738镍基高温合金
美国牌号：Waspaloy
法国牌号：NC20K14
一、GH738镍基高温合金概述：
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℃。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、GH738材料牌号：GH738
2、GH738相近牌号：Waspaloy(美国)，NC20K14(法国)
3、GH738材料的技术标准：
4、GH738化学成分： 见表1-1。
表1-1 %
Cs
Sis
Mns
Ps
Ss
Cr≥
Ni≥
Mo≥
Cus
0.03-0.10
0.15
0.10
0.015 .
0.015
18,0-21.0 .
余量
3.5-5.0
0.10
N≤
Al≤
Tis
Fe≤
Cos
B≤
Zr≤
Nbs
其他
1.20-1.60 .
2.75-3.25 .
2.00
12.0-15.0
0.003-0.01
0.02-0.08
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%。
5、GH738热处理制度：1080℃±10℃，4h，空冷＋840℃，24h，空冷＋760℃，16h，空冷。
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。
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。
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：
1、GH738热性能：
(1)、GH738熔化温度范围：1330～1360℃。
(2)、GH738热导率：见表2-1。
表2-111
e/C
360
460
545
640
770
855
985
N(W/m-*C))
16.8
18.3
20.2
22.4
24.1
25.3
28.0
(3). GH738比热容见表2-2.
表2-2[1]
e/C
360
460
545
640
770
855
985
c/(kg.*C))
515
540
573
603
640
665
707
(4). GH738线膨胀系数:见表2-3
表2-3[1]
θ/°C
20-100
20-200
20-300
20-400
20-500
20-600
20-700
20-800
20-900
a/10-6C-1
12.47
12.73
13.04
13.53
13.97
14.47
15.05
15.68
15.95
2、GH738密度：ρ=8.22g/cm3。
3、GH738电性能：
4、GH738磁性能：合金无磁性。
5、GH738化学性能：
(1)、GH738抗氧化性能：合金在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-4。
(2)、GH738耐腐蚀性能：合金抗盐雾腐蚀能力良好。
表2-41
θ/C
900
1000
氧化速率/(g/(m2. h))
0.083
0.226
三三、GH738力学性能: GH738技术标准规定的性能:见表3-1.
表3-1
拉伸性能.
持久性能
σp/MPa
δs/%
φ/%
HBS
t/h
8s/%
0/C
0/C
σ/MPa
不小于
不小于
815
608
32
299~ 387
815
328
23
B
四、GH738组织结构：
1、GH738相变温度：合金中γ′相的溶解温度为980～1050℃，开始从基体中析出温度为630℃，析出峰值温度为800℃。合金中M23C6碳化物相的开始析出温度为700℃，完全溶解温度为1020℃。
2、GH738时间-温度-组织转变曲线：
3、GH738合金组织结构：
经标准热处理后，除奥氏体基体外，该合金经650℃和730℃长期时效至3000h，γ′相的数量变化不明显，分别约有3%和1%左右的补充析出，γ′相大小分别从146nm长大至196nm和177nm。碳化物MC向M23C6转化，碳化物总量略有增加，从时效前占基体总量的0.5%增加到0.76%和0.78%。在长期时效过程中无新相析出，组织稳定。
五、GH738工艺性能与要求：
1、GH738成型性能：
(1)、GH738合金塑性图见图5-1。
(2)、GH738合金的再结晶图见图5-2。
---180
180
8.
140
120圣
1200
100
西
800
2
，1000
号e00
0E0
售400
屡7000
1000
20
器000
950
1000
04
10 2090 406050 70S0
850 900 959,
105.11501250
1000
1100 “200
变形量所船
图5-1塑性图的
图5-2再结晶密”
(3)、GH738该合金热加工塑性良好，是比较好成形的镍基高温合金。锻造开坯加热温度1150～1170℃，适宜的热加工温度为1040～1170℃，终锻温度不低于1000℃。涡轮叶片锻造温度通常采用1070～1110℃范围，模锻好小变形量应大于25%。应避免在高温（1180℃）下小变形量（约10%）热加工，此时可能在晶界上形成连续的MC型碳化物薄膜，导致缺口敏感。在较低温度下（980～1080℃）热变形，晶界上很少形成MC碳化物薄膜，只有不连续的M23C6型碳化物，热处理后可获得均匀的4～5级晶粒度，综合性能良好。
2、GH738零件热处理工艺： 零件热处理时应注意防止零件表面元素贫化，加热应均匀。
3、GH738表面处理工艺： 该合金用做涡轮叶片和涡轮盘等转动件时，为了提高疲劳性能，进行氩气保护消除应力退火，以及喷丸处理。为提高涡轮叶片耐燃气腐蚀及热疲劳性能，可进行扩散渗铝处理。