GH4099是一种高合金镍基时效板,采用钴、钨、钼、铝、钛等元素进行综合强化,使合金具有更高的热强度。可在900℃以下长期使用。最高工作温度可达1000℃,合金组织稳定,具有满意的冷热成型和焊接性能。适用于制造航空发动机燃烧室、加力燃烧室等高温板轴承焊接结构件。由该合金制成的大型板材结构件经固溶处理后可直接使用,无需时效处理。主要产品为板材和线材,以及棒材和锻件。
GH4099技术标准
GJB 1952—1994《航空用高温合金冷轧薄板规范》
HB 5333—1985《航空用HGH99合金焊丝技术条件》
BZ 44-9031B-0《GH99合金轧板冷轧技术条件》
GH4099的化学成分
GH4099热处理系统
板材经过1120-1160℃,空冷处理;焊丝经1100-1140℃空冷处理。国外同类合金板材供应状态为1080-1100℃,水冷或风冷,然后900℃时效5h或800℃时效8h。
GH4099品种及供应状况
δ0.8-4.0mm冷轧板和d0.3-10mm冷拔线材经固溶处理和碱酸洗后供货。
GH4099铸造工艺
该合金采用真空感应熔炼和电渣重熔工艺生产。
GH4099应用概述及特殊要求
用这种合金薄板制成的航空发动机加力可调喷嘴壳体经过长期使用试验并已投入批量生产,可减轻发动机重量,延长使用寿命。
GH4099零件的热处理工艺
(1) 零件最终固溶处理温度为1140℃,适当的时效规范为900℃±10℃,4h,空冷。采用多次拉伸法制造的零部件焊接后,可在1100°C±10°C下进行固溶处理,以消除应力。经过这样的热处理,零件具有更高的热强度和良好的综合性能。
(2)在零件或部件的固溶处理过程中,对于厚度小于2mm的板材,保温时间为10-15min。当厚度大于2mm时,厚度应适当加长。此时零件的最终固溶处理必须进行空冷,中间热处理可根据具体情况采用风冷或水冷。
(3) 用该合金制成的大型板状结构件,受设备条件限制,经1140℃±10℃固溶处理或焊接组合后可不经时效处理直接使用。
(4)GH4099合金制成的零件与其他材料组合焊接后,可按工艺要求进行时效(回火)处理,处理温度不应高于900℃。
(5)国外同类合金零件建议在1080-1100℃进行固溶处理,然后进行时效处理。老化规格为:900°C,5h或800°C,8h,空冷。 900℃时效可获得最高塑性,800℃时效可获得最高强度。可根据零件的工作条件选择老化规格。
GH4099的高温耐久性
(1)在Al、Ti含量相同的GH4099合金情况下,通过增加W、Mo、Co的含量,有利于提高合金的强度。
(2)将GH4099合金的Mg元素控制在合适的范围内,有利于提高合金的耐久性。
GH4099固溶处理对合金组织的影响
固溶温度和固溶时间决定了孪晶的大小,合金晶粒随着固溶温度和时间的增加而变化,不同固溶温度和时间的孪晶的生长速度不同,随着生长而长大的晶粒。
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