镍高温合金生产厂家（镍基高温合金GH4199材质性能）

镍高温合金生产厂家（镍基高温合金GH4199材质性能）通常高温合金含有大量的Cr，所以容易形成。M 23 C 6碳化物；如果合金中含有少量的W和Mo，就会析出。M 23 C 6碳化物应该包含W、Mo，随着合金中W和Mo含量的增加，形成M 6 C倾向。增加；当考虑M 6 C形成的趋势时，除了W和Mo的总量以及w和mo的等价关系，w和Mo的总量也要考虑。与铬含量的关系。一般来说，当合金比Cr/ (Cr Mo 0 17W)当≥ 0.176时，形成晶界M 23 C 6，当Cr/ (Cr Mo 0 1 7瓦)，合金元素的含量关系符合后者，即小于0.176时。图3显示了不同热处理工艺下合金结构中的碳化物。并对其进行形貌和能谱分析，可以看出在固溶体合金结构中碳化物(相对于基体)富含W和Mo元素(如图3d所显示) 随着保温时间的延长，碳化物逐渐溶解和融化。碳化物的形态主要是短棒状和椭圆形，如图3所示。(一)、b)结果表明，当保温时间从1小时增加到5小时

GH4199合金是一种高温强度高、性能优良的合金具有抗氧化性和一定可焊性的时效硬化镍基高温合金是目前我国时效强化板中使用最多的温度。高温合金之一，可在950℃下长期使用，主要用于制造发动机加力燃烧室隔热罩、可调喷管隔热罩等相关组件，具有良好的应用前景。为了获得合金强化效果好，添加更多的W、Mo、Cr进行固溶强化和钛，而少量的硼和镁添加剂也起到一定的晶界强化作用，所以合金的综合完全强化，属于强度非常高的镍基高温合金。对于这种合金，金属间化合物γ′相(Ni3 AlTi)因其主要强化相γ′的数量、尺寸和分布对合金有很大影响机械性能有重要影响。近年来，国外对这种合金的研究的重点是焊接和涂层，而国内相关研究的重点是电场处理过程。

应变率、老化系统以及碳含量对合金组织和性能的影响。表面的影响。以及合适的固溶体位置机制可以有效地改善合金的晶粒尺寸，并使合金元素析出。该相完全溶解到固溶体中，从而可以在冷却过程中调节沉淀相析出的颗粒大小、分布形态，强化了固溶体组织，并直接 影响其相关的机械性能。因此，GH4199合金的应用系统观察了不同热处理条件下的显微组织固溶温度和时间对合金晶界状态和碳化物尺寸的影响讨论了固溶处理工艺对其显微组织和硬度的影响。为了优化现有固溶处理工艺，提高合金的综合强度提供基础。

材料和方法 试验所用材料为沈阳黎明航发集团提供的锻态。GH4199合金，由抚顺钢厂采用真空感应和真空消耗法制造采用二次熔炼工艺制成，其成分见表1。

< 26 mm的合金在以下温度下进行固溶处理080、1120、1150和1180℃；处理时间为0.15，1，2、3和5小时，并在处理后立即空气冷却。清洁样品表面氧化，并在不同的热处理温度下测量合金的布氏硬度，所用压头直径< 5 mm，载荷为7350 N .加载时是12秒。机械抛光后对金相样品进行电解腐蚀和电解。蚀刻液为50%HCl 50%C 2 H 5 OH，蚀刻电压为4 - 6。v，时间5 -10 s，用Neophot 2 21光学显微镜观察。其组织；用kykyky2800扫描电子显微镜(SEM)对合金进行了分析。中等尺寸碳化物的形态和分布，同时，在KevexLevel 4型x用能谱仪(EDS)分析了碳化物的成分。在D/通过Maxrb型X射线衍射(XRD)分析合金相的组成。分析；同时，用JEM 2010透射电子显微镜(TEM)观察热点后处理合金的晶界形态特征。

热处理工艺对合金硬度的影响 图1显示了不同热处理温度下合金的布氏硬度。温度随时间的变化。从图1可以看出，在热处理开始时(0-0.15h)，合金的硬度从395 HB迅速下降到260 HB。热处理温度越高，硬度值下降越明显，在1180℃时时效0.15 h后，合金的硬度仅为228 HB。带保温随着时间的延长，硬度值降低，最终趋于稳定。但是随着硬度值稳定所需的时间随热处理温度而变化样本。热处理温度越低，所需时间越长，何时变得稳定合金的硬度值越高。当热处理温度为1080℃时，保证当温度超过3 h时，硬度值趋于稳定，其值约为240HB；当热处理温度为1180℃时，保温时间约为0.15之后，H的硬度值趋于稳定，其值约为220 HB。

热处理对合金显微组织的影响 图2是不同热处理工艺下合金的显微组织照片。可以看出，当热处理温度低于1120℃时，随着温度随着增加，奥氏体晶粒尺寸变化不大，约为10微米，如图所示。2(一个d)已显示；当温度达到1150℃时，奥氏体晶粒长大。高达约15微米，如图所示第二条(e)已显示；随着热处理温度的升高当温度进一步提高到1180℃时，奥氏体晶粒长大速率明显。加速；并且随着保温时间的延长(从1 h到5 h)，结合起来金奥氏体晶粒明显粗化，晶粒直径从20μ m开始增大到大约40微米，同时碳化物的数量显著减少。以及少数碳化物颗粒的明显粗化，如图2 (f，G，h)如图所示。

这种现象和文学据报道，γ′相的溶解温度为120℃比较合适。通常，当热处理温度低于γ'时在相完全溶解的温度下，奥氏体晶粒结构不易长大，这与γ′相与碳化物的钉扎作用有关；当热处理温度足够高时当γ′相完全溶解时，奥氏体晶粒将迅速长大。这是因为随着热处理温度的升高，合金中的碳化物晶粒增多根据奥斯特瓦尔德熟化机制，颗粒将生长到不同程度，即一些小颗粒溶解，和一些大颗粒一起长大；GH4199合金中有许多碳化物颗粒弥散分布在奥氏体中。基体有效钉扎晶界，明显抑制奥氏体晶粒长大；随着温度和保温时间的增加，碳化物以及一些碳化物颗粒数量的减少和生长阻止了晶界迁移能力逐渐降低，奥氏体晶粒明显粗化。因此，热处理温度越高，合金的晶粒越大。

图3显示了不同热处理工艺下合金结构中的碳化物。并对其进行形貌和能谱分析，可以看出在固溶体合金结构中碳化物(相对于基体)富含W和Mo元素(如图3d所显示) 随着保温时间的延长，碳化物逐渐溶解和融化。碳化物的形态主要是短棒状和椭圆形，如图3所示。(一)、b)结果表明，当保温时间从1小时增加到5小时时，碳化物颗粒大小从微米的2 3增加到微米的4 5；局部颗粒尺寸已经10多微米；碳化物的分布也不均匀，大多数碳碳化物颗粒沿晶界呈链状分布，在晶界处有少量碳化物颗粒在晶内沉淀，其分布也不均匀。

通常高温合金含有大量的Cr，所以容易形成。M 23 C 6碳化物；如果合金中含有少量的W和Mo，就会析出。M 23 C 6碳化物应该包含W、Mo，随着合金中W和Mo含量的增加，形成M 6 C倾向。增加；当考虑M 6 C形成的趋势时，除了W和Mo的总量以及w和mo的等价关系，w和Mo的总量也要考虑。与铬含量的关系。一般来说，当合金比Cr/ (Cr Mo 0 17W)当≥ 0.176时，形成晶界M 23 C 6，当Cr/ (Cr Mo 0 1 7瓦)，合金元素的含量关系符合后者，即小于0.176时。

因此，初步确定固溶体合金结构中的碳化物应该占优势。是M 6 C型的。根据图2和图3的分析，GH4199合金在低温热处理时，奥氏体晶粒尺寸较小，相应的晶界碳化物尺寸也较小，分散在在奥氏体基体上，此时的显微组织对合金的高温强度和韧性影响很大性优势；随着热处理温度的逐渐升高，出现晶界碳化物。其中一部分回溶、聚集、长大，同时出现相应的奥氏体晶粒。它也随之生长，降低了合金的高温强度。一般而言 小晶粒合金晶粒界面多，热强度低，塑性好，而大晶粒合金具有较好的热强度和较低的塑性。

图4显示了固溶状态的GH4199合金的XRD相分析结果。可以看出GH4199合金在固溶体中的显微组织主要由奥氏体组成基体和碳化物，其中碳化物为M 6 C碳。 主要是化合物，带有一些MC和M 23 C 6碳化物，以及能量光谱分析与文献研究结果一致。

图5显示了不同热处理条件下合金的晶界形态。当热处理温度较低时，合金的晶界是平坦的。平直洁净，无位错堵塞，无锯齿状晶界和晶界析出物。现在，是典型的三叉晶界，如图5 (a)所示；通过热处理随着温度的逐渐升高，晶界开始弯曲，呈之字形。特征，如图5 (b)所示；当热处理温度进一步升高时，晶体边界附近出现大量析出物，如图5 (c)所示；趁热当处理温度提高到1180℃时，晶界析出物完全球化。制粒，如图5 (d)所示。在断裂过程中，晶体变得扁平它有利于晶界滑移和裂纹扩展，而晶界弯曲有利于裂纹扩展。膨胀有阻碍作用。从而获得弯曲甚至锯齿状的晶体。

晶界滑移和裂纹扩展受阻，蠕变变形有效减小。形状，有利于提高高温合金的瞬时性能；同时晶界弯曲它还可以防止晶界滑动和楔形晶界裂纹的形成，并防止沿晶体裂纹(空隙)的连接大大延长了断裂过程 。在本在实验条件下，1120℃时出现锯齿状晶界，但当固溶温度达到1150℃时，晶界附近已经出现析出物，因为该合金合适的固溶温度应在1120℃左右。

结论 1)在1080 ~ 1180℃温度范围内进行固溶处理，随着热处理时间的延长，GH4199合金的硬度从395。HB降低到220 HB左右；当温度为1080℃时，是稳定的。在1180℃时，240 HB的硬度值明显高于220HB；所需时间也明显高于后者； 2)当固溶处理在1080-1120℃范围内进行时，加热处理时间对奥氏体晶粒尺寸影响不大，均为10μ m左右；当固溶温度超过1120℃时，晶粒迅速长大至15℃随着热处理时间从1 h增加到5 h，晶粒变得明亮。粗糙化到大约40微米； 3)固态GH4199合金显微组织中的碳化物主要是M 6 C型，以及一些MC和M 23 C 6碳化物，与固体随着熔化温度的升高和时间的延长，晶界处出现链状的不均匀分布的碳化物逐渐溶解变粗。