GH4698合金强度曲线GH4698合金机械加工性能

GH4698（GH698）镍基变形高温合金

 概述

GH4698是一种铝、钛、钼、铌等元素强化的镍基高温合金，是在GH4033合金的基础上进行合金化发展而成。在500～800℃的温度范围内，该合金具有高的持久强度和良好的综合性能。广泛应用于航空发动机的涡轮盘、压气机盘、导流片、承力环等重要承力零件。工作温度可达750～800℃。

 材料牌号

GH4698（GH698）

 相近牌号

311698，XH73MBTLO（俄罗斯）

 材料的技术标准

GJB 3782·1999 《航空用高温合金锻制圆饼规范》

HB 5285--1984 《航空用GH698合金盘形锻件》

 化学成分（单位：%）

注：当Mg的质量分数小于0.0015%时，增加作750℃、620MPa的缺口持久性能，结果供参考。

 热处理制度

标准热处理制度：1120℃±10℃，8h，空冷 + 1000℃±10℃，4h，空冷 + 775℃±10℃，16h，空冷。

四段热处理制度：在标准热处理后，增加700℃±10℃，16～24h的二次时效。

 品种规格与供应状态

可供应各种规格的饼材、棒材、盘件和环形件等，一般均不经过热处理交货。

 熔炼与铸造工艺

该合金采用真空感应熔炼加真空电弧重熔或真空感应熔炼加电渣重熔工艺。国外相似合金采用非真空炉熔炼加真空电弧重熔工艺。

 应用概况与特殊要求

相似合金在国外广泛用于制造航空发动机的各种高温零部件，并具有长期可靠的使用经验。在我国已用于制造航空发动机涡轮盘等重要承力件，并通过了长期试车考核。

 物理及化学性能

 热性能

熔化温度范围：1340～1365℃

 密度

密度：8.32g/cm³

 力学性能

 技术标准规定的性能

请见表。

 组织结构

 相变温度

大Y相的析出温度为980～1010℃，溶解温度为1020℃。

时间-温度-组织转变曲线

合金组织结构

合金经固溶处理后的组织主要由Y基体、初生MC型碳化物及M;B型硼化物组成。经标准热处理后的组织包含Y基体、两种尺寸的球形Y相、MC、M₂C₆碳化物和M;B₄型硼化物。其中，两种尺寸的球形Y相，大Y的直径约为180～210nm，小Y的直径约为30～50nm。Y相总量占合金重量的约21%。大部分Y相是在二次固溶(1000℃)处理时析出并长大的，时效过程中只补充析出约5%～6%的Y相。在650～700℃的长期时效过程中，Y相的数量有所增加，尺寸长大并且逐渐向方形转变。初生MC碳化物的化学组成近似为(NbosoTioaMooo)C，沿晶内和晶界呈块状或长条状分布。M₂₂C₆碳化物和M₅B,硼化物的化学组成式分别近似为(CrenMoo,Nboo,Tio)Ca和(CroroMoois NbocsNis.asTiooi)sB，主要分布在晶界上，碳化物含量约占合金重量的0.3%。合金晶界呈链状，由大尺寸Y相和碳化物组成。合金经650～750℃，100～1000h时效后，组织和性能稳定，无新相析出。

工艺性能与要求

成形性能

合金热变形加热温度为1160～1180℃，佳塑性温度范围为1160～1000℃，一次大变形量为50%。对于大尺寸模锻件，要求采用包套模锻。合金在液压机上作变形试验时所得再结晶图请参阅相关数据。