GH4145简介：

GH4145合金主要是以γ"[Ni3(Al、Ti、Nb)]相进行时效强化的镍基高温合金，在980℃以下具有良好的耐腐蚀和耐氧化性能，800℃以下具有高的强度，540℃以下具有好的耐松弛性能，同时还具有良好的成形性能和焊接性能。

该合金主要用于制造发动机在800℃以下工作并要求强度高的耐松弛的平面弹簧和螺旋弹簧。

还可用于制造气轮机涡轮叶片等零件。

1前言

在引进型300MW和600MW汽轮机中，美国西屋电器公司Refractoloy-26(R-26)合金制造紧固件，R-26合金是含20%Co、29%Cr和37% Ni的高合金化合金，虽然具有良好的综合性能，但是因为价格昂贵，限制其使用范围。

Inconelx-750合金的主要性能与R-26合金相当，但是该合金具有缺口敏感性和500～700℃区间塑性差的缺点，添加Mg、Zr、B等微量合金元素被公认为是提高高温合金塑性的有效途径。

本文在Inconelx-750合金的基础上添加适量的Mg、Zr、B等合金元素，研制了GH4145合金，可以用于汽轮机紧固件的选材。

2试验方法

试验用料由抚顺钢厂提供，经过真空感应冶炼、锻造、轧制成直径为56mm棒材，实际测得的化学成分(wt-%)为：C 0.028,Mn 0.80,Cr 14.94,Nb 1.12,Al 0.96,Ti 2.69,Fe 7.70,S 0.003,P0.008,Ni余量。

用4种热处理制度进行试验。

No.1为：1025℃,1h,A.C,845℃,24h,A.C,705℃,24h,A.C。

No.2～4的固溶温度分别为：1050℃,1100℃,1150℃,时效同No.1。

3 结果及分析

4种热处理制度的金相组织见图1,随着固溶温度的升高，合金晶粒呈长大趋势，低于1050℃固溶可以得到细小晶粒，如图1a、b照片，过分细的晶粒并不是高温合金所希望的，1150℃固溶晶粒急剧长大。

如图1d照片，并且不均匀，过大的晶粒明显降低合金的塑性，1100℃固溶获得适中的晶粒，如图1c照片。

GH4145合金和Inconelx-750合金不同温度下的力学性能如图2所示。

GH4145合金抗拉强度高于Inconelx-750合金，随温度升高逐渐接近。

GH4145合金的延伸率随温度升高而增加，500～700℃区间延伸率达到20%左右，Inconelx-750合金500～700℃区间延伸率随温度升高而降低，700℃降到最低值10%左右。

在不同介质中GH4145合金和R-26合金抗应力腐蚀开裂性能如表1所示。

在315℃10% NaOH和143℃42% Mg-Cl?介质中GH4145合金抗应力腐蚀开裂性能优于R-26合金。

4种热处理的GH4145合金在540℃光滑-缺口联合持久试验表明，都消除了缺口敏感性，但是消除程度差别较大，1025℃和1050℃固溶处理的缺口持久和光滑持久处在同一水平，缺口持久比光滑持久时间略长；1150℃固溶处理的缺口持久比光滑持久应力水平高150～200MPa,持久时间长50～100h;1100℃固溶处理的缺口持久比光滑持久应力水平高250～300MPa,持久时间长100～200h;4种热处理的GH4145合金在540℃低周疲劳试验结果如图3所示。

GH4145合金属于疲劳循环硬化型合金，随着疲劳循环周次的增加应力呈上升趋势。

，1150℃固溶处理的低周疲劳寿命最短，这是晶粒过分粗大所致；1100℃固溶处理的低周疲劳寿命处于较高水平。

GH4145合金和R-26合金应力松驰试验结果如表2所示。

GH4145合金540℃抗应力松驰性能与R-26合金相当，而566℃1000h的剩余应力比R-26合金高44MPa。

4 结论

添加Mg,Zr,B等微量合金元素的GH4145合金采用固溶温度为1100℃的热处理制度，综合性能优于Inconelx-750合金，大大地提高了500～700℃区间的塑性，消除了缺口敏感性，在某些介质中的抗应力腐蚀性能优于R-26合金，并且有较好的低周疲劳性能和抗应力腐蚀性能。

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