GH4065概述
GH4065合金与美国Rene65合金相近,是在Rene88DT合金成分的基础上优化而来,成分调整的目的在于:改变相的成分、降低其溶解温度、影响其析出动力学,进而增大合金的热加工窗口,以适应变形高温合金锻件生产的铸-锻工艺。
GH4065合金的名义成分为C0.03%,Cr16.0%,Co13.0%,Fe1.0%,Ti3.7%,Al2.1%,Nb0.7%,Mo4.0%,W4.0%,Ni余量。采用“真空感应+真空自耗”双真空冶炼工艺制备出自耗锭,经多段均匀化处理后,再利用快锻机开坯制备出细晶棒材,zui终利用油压机经特殊热模锻造技术制备出Φ630mm的盘形锻件。利用线切割解剖GH4065合金的盘形锻件,在轮缘处沿径向切取金相与力学性能试样,经不同工艺热处理后,观察合金的显微组织,并测试力学性能。
试验结果表明:
(1)GH4065合金的锻件组织是一种不完全的动态再结晶组织,动态再结晶晶粒被大尺寸相限制长大,同时这些相因晶界短路扩散而粗化,未动态再结晶晶粒内弥散分布的小尺寸相阻碍位错运动,进而形成大量由位错胞壁构成的亚结构。
(2)根据GH4065合金相的固溶温度,可将热处理制度分为亚固溶处理与过固溶处理2种。经亚固溶处理的GH4065合金晶粒度为8.0级,室温屈服强度超过1250MPa,650℃屈服强度达到1100MPa以上,650℃/970MPa持久寿命大于200h,750℃/590MPa持久寿命可达50h。经过固溶处理的GH4065合金晶粒度为4.0级,对比亚固溶处理的合金,拉伸强度有所降低但750℃持久寿命有所提高。
(3)亚固溶处理后GH4065合金涡轮盘锻件的力学性能达到了第2代粉末涡轮盘的水平,能够满足航空发动机的需求。