GH4145高温合金

材料牌号

 GH4145（GH145）

相近牌号

 Inconel X-750(美国）,NiCr15Fe7TiAl(德国),NC15FeTNbA(法国),NCF750（日本）

GH4145概况

GH4145合金主要是以γ"[Ni3(Al、Ti、Nb)]相进行时效强化的镍基高温合金，在980℃以下具有良好的耐腐蚀和抗氧化性能，800℃以下具有较高的强度，540℃以下具有较好的耐松弛性能，同时还具有良好的成形性能和焊接性能。该合金主要用于制造航空发动机在800℃以下工作并要求强度较高的耐松弛的平面弹簧和螺旋弹簧。还可用于制造气轮机涡轮叶片等零件。

材料的技术标准

Q/3B 4198-1993《GH4145合金冷轧板材、带材》

Q/3B 4088-1994《GH4145合金毛细管材》

Q/3B 4098-1995《GH4145合金丝材》

GH4145化学成分

注：表中Mn、Si为棒、锻件、环形件和丝材含量，板材、带材和管材为：Mn≤0.35%,Si≤0.35%。

物理及化学性能

热性能

在980℃以下具有良好的耐腐蚀和抗氧化性能，800℃以下具有较高的强度，540℃以下具有较好的耐松弛性能，同时还具有良好的成形性能和焊接性能。该合金主要用于制造航空发动机在800℃以下工作并要求强度较高的耐松弛的平面弹簧和螺旋弹簧。

GH4145熔化温度范围

      1395～1425℃

热线膨胀系数

密度

      ρ=8.25g/cm3

电性能

      50℃时的电阻率ρ=1.22*10-6Ω.m

金相组织结构

合金标准热处理状态的组织由γ基体、Ti(C、N)、Nb(C、N)、M23C6碳化物和γ'[Ni3(Al、Ti、Nb)]相组成，γ'含量大约为14.5%，是合金的主要强化相。

工艺性能与要求

1.合金的锻造温度在1220～950℃之间均易成形。该合金在剧烈成形工序后就进行固溶处理。

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.合金具有较好的焊接性能，可进行各种焊接。焊接后进行时效处理可获得近似完全热处理状态的强度。

4.零件热处理就在无硫的中性或还原性气氛中进行，以免发生硫化。

热处理制度

板、带、管材供应状态的固溶热处理制度980℃±15℃，空冷。材料及零件的中间热处理制度，可分别选择下列工艺进行热处理。

退火：955～1010℃，水冷。

焊接件焊接前退火：980℃，1h。

焊接件消除应力退火：900℃,保湿2h。

消除应力退火：885℃±15℃，24h,空冷。

品种规格与供应状态

可以供应各种规格的棒材、锻件、环形件、热轧板、冷轧板、带材、管材和丝材。

板材和带材一般于热轧或冷轧、退火或固溶、酸洗抛光后供应。

棒材、锻件和环形件可于锻态或热轧状态供应；也可于锻后固溶处理供应；棒材可于固溶后磨光或车光供应，当订单有要求时，可于冷拉状态就位。

丝材可于固溶状态供应；对于标称直径或厚度在6.35mm以下的丝材，可固溶后并以50%～65%的冷拉变形供应；标称直径或边长大于6.35mm的丝材，固溶处理后以不小于30%的冷拉变形供应。对于标称直径或边长不大于0.65mm的丝材，根据要求固溶处理后以不小于15%的冷拉变形供应。

在实验室空气中，在完全反向的总应变幅度控制条件下，在538 °C的条件下，系统地研究了镍基沉淀强化高温合金GH4145 / SQ的低周疲劳（LCF）行为。结果表明，在高应变幅度下，合金表现出明显的初始疲劳硬化，然后连续疲劳软化直至破坏，而在低应变幅度下，合金的初始硬化之后是明确的饱和阶段。使用光学和透射电子显微镜观察微观结构揭示滑带密度随总应变幅度的增加而增加，并且由于连续循环应变引起的位错重复剪切，γ'析出物的尺寸趋于减小。循环过程中上述微观结构的变化基本上是造成合金疲劳硬化-软化行为的原因。光学和SEM显微照片均表明，在低应变幅度下，裂纹扩展基本上是跨晶的，而在高应变幅度下，裂纹扩展基本上是晶间的。在约0.2的塑性应变振幅下具有斜率变化的双线性行为 在循环应力-应变（CSS），棺材-曼森（CM）和塑性应变能-寿命图中观察到了pct。使用工作滑动系统和断裂模式的数量随所采用的应变幅度的变化来解释这种两斜率特征。在伴随试样测试（CST）和增量阶梯测试（IST）方法中，合金均表现出非块状行为。有人建议，对于第一个近似值，可以直接根据方程式计算半衰期塑性应变能，而无需考虑非质量行为