GH4738
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一、GH4738介绍：
GH4738是Ni-Cr-Co基沉淀硬化型变形高温合金，使用温度小于815摄氏度。合金加入铬、钼和钴元素进行固溶强化，加入铝、钛元素形成沉淀强化相，加入硼、锆元素净化和强化晶界。合金有良好的高温强度。合金具有较高的耐热腐蚀性能和抗 氧 化性能，加工塑性良好和组织性能稳定。
二、GH4738应用和特性：
GH4738应用于航空、航天、石油、化工及发电等设备旋转部件等领域，如气压机叶片、涡轮,盘和大型螺栓等。合金在650-815摄氏度内的缺口持久表明，该合金无缺口敏感性。合金在时效后无新相析出，组织稳定。
三、GH4738相近牌号：

高温新名称	高温旧名称	耐蚀新名称	耐蚀旧名称	国标牌号
GH4738	GH500
日本JIS	美标ASTM	美 标UNS、SAE	德标DIN	欧洲EN

四、GH4738化学成分：

碳C	硅Si	锰Mn	磷P	硫 S	铬Cr
0.03-0.1	≤0.15	≤0.1	≤0.015	≤0.015	18-21
镍Ni	钼Mo	钴Co	铜Cu	铁Fe	铌Nb
余	3.5-5	12-15	≤0.1	≤2	-
硼B	钛Ti	铝Al	Zr	钨W	铈Ce
0.003-0.01	2.75-3.25	1.2-1.6	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2-1^[1]

θ/℃	360	460	545	640	770	855	985
λ/(W/(m·℃))	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]

θ/℃	360	460	545	640	770	855	985
c/(J/(kg.℃))	515	540	573	603	640	665	707

(4)、GH738线膨胀系数： 见表2-3
   表2-3^[1]

θ/℃	20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900
α/10-6℃-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2-4^[1]

θ/℃			900	1000
氧化速率/(g/(m2· h))			0.083	0.226
温度0/℃	20	600			700
弹性模量E/GPa	215	166			137

 
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				HBS	持久性能
θ/℃	σb/MPa	δ5/%	φ/%		θ/℃	σ/MPa	t/h	δ5/%
	不小于						不小于
815	608	20	32	299～387	815	328	23	8

七、GH4738力学性能:

品种	热处理	温度0/°C	拉伸强度Σb\MPa ≤	延伸率A/% ≥	断面收缩Z/%≥
热轧棒	供应状态	20	1035	25	-

 
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。

   (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，模锻最小变形量应大于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。
七、GH4738加工处理和焊接性能:
合金焊接较为困难，可采用氩弧焊焊接。一般在固溶状态下焊接并采用同种合金作为焊丝。热处理后的焊缝高温强度比母材热处理后的强度稍低，因此焊缝不应处于高应力部位。焊后的部件需再此进行固溶处理。
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