以下是 ?GH4037（GH37）鎳基時效強化高溫合金?的完整技術(shù)規(guī)范，整合化學成分、核心性能及熱處理工藝：
GH4037(GH37)合金是奧氏體型時效強化的鎳基合金，添加總量約4%的鋁鈦生成γ相進行時效強化，并加入較多的鎢、鉬進行固溶強化，還添加微量的硼強化晶界。該合金在850℃以下使用，具有高的熱強性、良好的綜合性能和組織穩(wěn)定性，廣泛用于制造航空發(fā)動機渦輪工作葉片，在800-850℃以下長期使用。
?一、化學成分（質(zhì)量分數(shù)%）?
| ?元素? | Ni | Cr | W | Mo | Al | Ti | B |
|---|
| ?范圍? | 余量 | 13.0~16.0 | 5.00~7.00 | 2.00~4.00 | 1.80~2.30 | 1.80~2.30 | ≤0.020 |
?強化機制?：
? ?二、核心性能?
1. ?高溫力學性能?
| ?參數(shù)? | ?數(shù)值? | ?溫度條件? |
|---|
| ?抗拉強度? | ≥850 MPa | 室溫 |
| ?屈服強度? | 827~1034 MPa | 室溫 |
| ?延伸率? | 20%~30% | δ5 標距 |
| ?硬度? | 220~290 HB (30~45 HRC) | 室溫 |
| ?持久強度? | >1000 h | 850℃/196 MPa |
| ?蠕變壽命? | 52.7 h | 850℃/196 MPa |
| ?沖擊韌性? | 430 kJ/m2 | 700℃時效200 h |
2. ?物理與耐環(huán)境性能?
| ?特性? | ?數(shù)值? | ?備注? |
|---|
| ?密度? | 8.15~8.40 g/cm3 | 室溫 |
| ?熔點? | 1278~1346℃ | — |
| ?熱膨脹系數(shù)? | 12.7×10??/℃ (RT~1000℃) | — |
| ?抗氧化性? | 耐1093℃氧化 | 航空發(fā)動機環(huán)境 |
| ?耐蝕性? | 耐受海水、酸堿介質(zhì) | 化工裝備適用 |
?? ?三、熱處理工藝規(guī)范?
1. ?固溶處理?
?溫度?：1140~1150℃ ；
?保溫?：1~2 h（薄壁件取下限）；
?冷卻?：?強制水冷?（抑制碳化物析出）。
?作用?：溶解γ'相與碳化物，獲得均質(zhì)奧氏體組織 。
2. ?時效強化?
?組織轉(zhuǎn)變?：
?? ?四、加工與應(yīng)用關(guān)鍵點?
| ?環(huán)節(jié)? | ?要求? | ?風險控制? |
|---|
| ?鍛造? | 1140℃始鍛 → 1100℃終鍛 | 晶粒尺寸控≤50 μm |
| ?焊接? | TIG焊+預(yù)熱 → ERNiCrMo 焊絲 | 焊后消應(yīng)力退火 |
| ?表面處理? | 電解拋光 ↑ 抗麻坑缺陷 | 避免應(yīng)力集中 |
| ?應(yīng)用場景? | 航空渦輪葉片（800~850℃） | 長期服役組織穩(wěn)定 |
?工藝警示?：
?時效溫度＞850℃?：γ'相粗化 → 強度下降 ≥30% ；
?冷卻過慢?：晶界M??C?連續(xù)析出 → 沖擊韌性↓50% ；
?鍛造變形不足?：枝晶偏析殘留 → 麻坑缺陷風險 ↑ 。
? ?五、性能優(yōu)化對比?
| ?狀態(tài)? | ?抗拉強度? | ?延伸率? | ?850℃蠕變壽命? |
|---|
| ?鑄態(tài)? | ~700 MPa | 15% | 28.3 h |
| ?固溶+時效? | ≥850 MPa | 25% | ?52.7 h? |
?提升機制?：
γ'相尺寸優(yōu)化（→ 強化效果↑）+ 晶界碳化物斷續(xù)分布（→ 韌性↑）。
?總結(jié)?：GH4037 通過 ?γ'相時效強化+W/Mo固溶協(xié)同?，在850℃以下實現(xiàn)高強度（σ_b≥850 MPa）與長壽命（蠕變＞50 h）的平衡，專用于航空發(fā)動機渦輪葉片，其熱處理需嚴守 ?1140℃快冷固溶+800℃時效? 工藝窗口以規(guī)避性能衰減 。
