服務(wù)熱線：+86-510-80628100服務(wù)熱線：+86-510-80628100GH4169 合金是以γ' 和γ'' 為主要強(qiáng)化相的固溶時(shí)效強(qiáng)化型鎳基變形高溫合金。該合金元素種類(lèi)多，合金化程度高，具有強(qiáng)度高、塑性好等良好的綜合性能，長(zhǎng)時(shí)使用溫度在650℃以下。GH4169G 合金是在GH4169 的基礎(chǔ)上添加適量的P、B 等微量元素而研發(fā)的一種改進(jìn)型變形高溫合金， 它不僅保持了GH4169 原有的力學(xué)性能， 還將蠕變和持久性能的使用溫度提高了30℃，達(dá)到了680℃。
選用GH4169G 合金試制某發(fā)動(dòng)機(jī)高壓前/ 后擋板鍛件。試制以來(lái)，該類(lèi)鍛件由不同供應(yīng)商進(jìn)行制造， 在出入廠檢測(cè)時(shí)均存在不同程度的力學(xué)性能和晶粒度不滿(mǎn)足鍛件要求。
試驗(yàn)與分析討論
缺口周期持久試樣分析
GH4169G 合金缺口周期持久性能對(duì)于缺口非常敏感， 缺口的大小對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有很大影響，首次檢測(cè)時(shí)缺口周期持久試樣缺口r 小于技術(shù)要求，缺口r 越小，應(yīng)力集中系數(shù)越大，在缺口處越易產(chǎn)生疲勞裂紋，降低鍛件缺口周期持久性能。
鍛件全截面高倍組織分析
鍛件全截面組織碳化物、碳氮化物、δ相均符合技術(shù)要求，無(wú)Laves 相。但組織存在不均勻性，大部分晶粒為8級(jí)，少量的6級(jí)，以及個(gè)別4 級(jí)，級(jí)差跨度較大，大晶粒的晶界和晶內(nèi)的δ相相對(duì)較少，δ相析出貧化。
討論分析
晶粒越細(xì)，晶界越多，對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻礙作用越大；并且晶界上析出一定數(shù)量的δ 相，阻礙位錯(cuò)進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)，材料強(qiáng)度增加。同時(shí)，更多的晶界能夠使更多的滑移面開(kāi)動(dòng)， 使形變更均勻， 可減少裂紋的萌生。晶界強(qiáng)化相δ 為Ni3Nb 相，和主要強(qiáng)化相γ'' 的原子組成相同，δ 相析出時(shí)占用了Nb 原子， 因而使δ 相周?chē)⒂^區(qū)域γ'' 貧化，形成塑性變形區(qū)，可減小局部應(yīng)力集中。均勻的晶粒大小以及δ 相的析出可減少裂紋的萌生，并可阻止裂紋的進(jìn)一步擴(kuò)展。
在本批鍛件中，從全截面組織可以看出，晶粒大小并不均勻，大晶粒的晶界和晶內(nèi)的δ 相析出貧化，當(dāng)施加外界作用力時(shí)，晶界強(qiáng)化作用減弱，與外應(yīng)力作用方向平行的晶界首先產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，導(dǎo)致裂紋的萌生，并沿大晶粒晶界擴(kuò)展，最終導(dǎo)致鍛件高溫持久性能不合格。
結(jié)論
（1）GH4169G 合金缺口周期持久性能對(duì)缺口非常敏感，缺口的半徑大小對(duì)性能有很大影響，試樣缺口的半徑小于技術(shù)要求是該批鍛件缺口周期持久性能不合格的主要原因。
（2）該批GH4169G 后擋板鍛件局部存在變形的混晶組織，大晶粒晶界δ 相貧化，是高溫持久性能不合格的原因。
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