GH40高温合金

执行标准：GB/T 14992-2005
国标新牌号：GH1040
　　GH40是Fe-Ni-Cr基固溶强化型变形高温合金，经铬和钼等元素固溶强化并稳定奥氏体基体。合金在700℃以下具有较高的瞬时强度。合金具有较好的耐热、耐腐蚀性能，具有良好的组织稳定性，良好的热加工塑性、焊接和冷成形工艺性能。该合金经温加工强化后可以显著地提高合金的强度。隆继集团主要产品有饼材、锻件、无缝管、板材、带材和丝材等。
　　GH40合金已用于制造燃气涡轮的焊接转子、轴和紧固件，以及短时工作的火箭发动机零部件。合金采用温加工强化工艺后，可用于制作650℃以下工作的涡轮盘。
　　该合金是以碳化物强化的材料，铸态枝晶间的碳化物在锻造时不易破碎，在盘件锻件上会残留较明显的树枝状组织。

GH40高温合金化学成分

热处理制度
　　冷拉棒：1200℃保温1小时，空冷+700℃保温16小时，空冷。
　　棒材：1160℃-1180℃保温2小时，炉冷+700℃保温5小时，空冷。
　　盘材：1200℃保温8小时，炉冷+温加工强化（变形量10%-12%）+700℃保温25小时，空冷。
密度：8.08

高温合金强度提供的几种途径与方法：

　　固溶强化
　　加入与基体金属原子尺寸不同的元素(铬、钨、钼等)引起基体金属点阵的畸变，加入能降低合金基体堆垛层错能的元素（如钴）和加入能减缓基体元素扩散速率的元素（钨、钼等），以强化基体。
　　沉淀强化
　　通过时效处理，从过饱和固溶体中析出第二相（γ’、γ"、碳化物等），以强化合金。γ‘相与基体相同，均为面心立方结构，点阵常数与基体相近，并与晶体共格，因此γ相在基体中能呈细小颗粒状均匀析出，阻碍位错运动，而产生显著的强化作用。γ’相是A3B型金属间化合物，A代表镍、钴，B代表铝、钛、铌、钽、钒、钨，而铬、钼、铁既可为A又可为B。镍基合金中典型的γ‘相为Ni3(Al,Ti)。γ’相的强化效应可通过以下途径得到加强：
　　①增加γ‘相的数量；
　　②使γ’相与基体有适宜的错配度，以获得共格畸变的强化效应；
　　③加入铌、钽等元素增大γ’相的反相畴界能，以提高其抵抗位错切割的能力；
　　④加入钴、钨、钼等元素提高γ‘相的强度。γ"相为体心四方结构，其组成为Ni3Nb。因γ"相与基体的错配度较大,能引起较大程度的共格畸变，使合金获得很高的屈服强度。但超过700℃，强化效应便明显降低。钴基高温合金一般不含γ相，而用碳化物强化。
　　晶界强化
　　在高温下，合金的晶界是薄弱环节，加入微量的硼、锆和稀土元素可改善晶界强度。这是因为稀土元素能净化晶界，硼、锆原子能填充晶界空位，降低蠕变过程中晶界扩散速率，抑制晶界碳化物的集聚和促进晶界第二相球化。另外，铸造合金中加适量的铪，也能改善晶界的强度和塑性。还可通过热处理在晶界形成链状分布的碳化物或造成弯曲晶界，提高塑性和强度。
　　氧化物弥散强化
　　通过粉末冶金方法，在合金中加入高温下仍保持稳定的细小氧化物，呈弥散分布状态，从而获得显著的强化效应。通常加入的氧化物有ThO2和Y2O3等。这些氧化物是通过阻碍位错运动和稳定位错亚结构等因素而使合金得到强化的。