GH4738的概述圆钢
GH4738概述：
GH4738合金是 一 种典型的γ＇相沉淀强化型镍基高温合金，具有良好的组织稳定性和强韧性，可以代替 ＧＨ４１６９合金作为发动机大尺寸机匣材料的优先选择。
GH4738 高温合金的国外牌号为Waspaloy，该合金产生于20世纪50年代，是一种 γ ' 相沉淀硬化型镍基高温合金，使用温度可达到815 ℃。这种合金的组织稳定、综合性能良好、具备良好的强韧性和耐蚀性，适合在高温条件下服役，在航空、化工和石化装备中有着广泛的应用，特别适合于制造动力装置燃气轮机的涡轮盘、环件及涡轮 叶片。随着航空发动机涡轮温度的提高，以GH4169 高温合金作为主干材料的部分机匣环件难以承受过高的温度，而 GH4738 高温合金作为可承受更高温度的高温合金材料成为机匣环件的优先选择。
GH4738的概述：
GH4738是Ni-Cr-Co基沉淀硬化型变形高温合金，使用温度在815℃以下。合金加入钴、铬和钼元素进行固溶强化加入铝、钛元索形成了沉淀强化相，加入硼、锆元素净化和强化品界。
GH4738是Ni-Cr-Co是沉淀硬化型变形高温合金，使用温度在815℃以下。合金加入钴、铬和钼元素进行固溶强化，加入铝、钛元素形成γ’相，加入硼、锆元素净化和强化晶界。合金在760℃~870℃具有较高的屈服强度和抗疲劳性能；在870℃以下的燃气涡轮气氛中具有较高的抗氧化性能和抗腐蚀性能；适用于制作涡轮盘，工作叶片、高温紧固件、火焰筒、轴和涡轮机匣等零件。主要产品有冷轧带和热轧板材、管材、带材、丝材、锻件和螺栓紧固件等。
GH4738高温合金以用于制作航空发动机的涡轮盘、叶片和密封环件等，以及烟气涡轮机叶片、涡轮盘和大型螺栓等。该合金在国外广泛应用余航空、航天、石油、化工及发电等设备领域，如气压机叶片、涡轮盘、阀体环形件和轴类等传动件。
GH4738高温合金在喷气发动机或相似的工作条件下所遇到的各种气氛中，都具有较好的抗氧化和耐蚀性能，连续工作的抗氧化温度可达1040℃，间断工作可达870℃，合金对盐雾腐蚀抗力也比较好，尤以固溶处理状态良好，棒材经1080℃×4h/AC﹢稳定化﹢时效处理后，在650℃、750℃和815℃的缺口持久实验表明该合金无缺口敏感性。合金经650℃和730℃长期时效至3000h后无新相析出，组织稳定。
GH4738高温合金化学成分
C：0.03-0.10
Cr：18.0-21.0
Ni：余量
Mo：3.50-5.00
Co：12.0-15.0
Al：1.20-1.60
Ti：2.75-3.25
Fe：≤2.00
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Q/5B 4017、6-0044、6-0045、QJ/DT 01.63056、QJ/DT 01.63080和QJ/DT 01.63099要求检验的杂质元素范围，具体元素和质量分数指标见标准原件。
热处理制度
摘自HB/Z 140、 Q/5B 4017、6-0044、6-0045、QJ/DT 01.63056、QJ/DT 01.63080、QJ/DT 01.63099和文献、文献
各品种的完全热处理包括：固溶处理+稳定化处理+时效处理。其中：
固溶处理，各品种分别为：
A 冷拉棒材，（1040~1080）℃±10℃×（1~4）h/AC或更快冷却；
B 热轧棒材，1080℃±10℃×4h/AC或更快冷却；
C 冷拉丝材,(996~1038) ℃±10℃×4h/AC或风冷；
D 冷轧板材、带材，退火处理（供应状态）：±10℃/AC或更快冷却，保温≤30min；带材固溶处理在保护气氛中进行，995℃±15℃×2h±0.25 h/AC或更快冷却；
E 锻制棒材、盘锻件、环形件，（1000~1040）℃±10℃×4h/AC或更快冷却。
稳定化处理： 845℃±8℃×2h±0.25 h/AC。
时效处理：760℃±8℃×15h±1 h/AC。
GH738组织结构
4.1 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℃。
4.2 GH738时间-温度-组织转变曲线
4.3 GH738合金组织结构 经标准热处理后，除奥氏体基体外，还有γ′相，其化学式为(Ni0.883Fe0.03Cr0.048Co0.039
GH4738合金是一种γ′相沉淀强化的镍基变形高温合金，国际相近合金牌号为 Waspaloy。该合金在760~870 ℃之间具有较高的屈服强度、抗疲劳裂纹扩展性能、耐蚀性能，因此在航空航天、石油化工等领域有广泛应用，适用于制造涡轮盘、叶片、环形件、螺栓紧固件等。主要产品有冷轧和热轧板材、管材、带材、经材和锻材、铸件和螺栓紧固件等。
晶界氧化对GH4738疲劳裂纹扩展的作用：
(1) 随温度升高，GH4738合金的疲劳裂纹扩展速率显著增加，当晶粒尺寸为30~40 μm、初始应力强度因子幅度ΔK为40 MPa·m1/2时，GH4738合金疲劳裂纹扩展寿命在650~700 ℃内显著下降，存在一个温度的敏感区。合金的断裂方式由650 ℃时的穿晶和沿晶混合型向更高温下的沿晶断裂转变。
(2) GH4738合金的疲劳裂纹扩展行为存在温度敏感区间并不是由于材料的组织和力学性能的变化，主要是高温下O的氧化作用所致。
(3) 高温下O通过裂纹尖端、滑移带间接进入晶界或O直接渗入晶界的方式，与晶界处的活性元素(Co、Ti、Al)反应生成脆性氧化物，降低了晶界强度，从而使合金的抗疲劳性能显著下降。
