GH4163合金特性全解析：为何它是高温高压下的首

作者：admin 发布时间：2024-09-10 16:27点击：

1.1 概述

GH4163是一种基于Ni-Cr-Co的沉淀硬化型变形高温合金，其使用温度上限可达850℃。该合金在800℃以下展现出卓越的抗氧化性能，同时具备高屈服强度和蠕变强度，以及低应变时效裂纹倾向性，表现出色的抗冷热疲劳性能。此外，GH4163合金还具备良好的成形性和焊接性，适用于制造航空发动机主燃烧室和加力燃烧室中的板材焊接结构件及承力件。主要产品形式包括热轧和冷轧板材、热轧和锻制棒材、冷拔（轧）无缝管以及环形件等。

1.2 应用概况及特性

GH4163合金已广泛应用于航空发动机火焰筒、加力筒体、安装边、安装座及管件等部件的制造，其批产和使用情况均表现良好。在制造过程中，零件需在固溶状态下进行焊接，可采用点焊、缝焊和氩弧焊等多种焊接方法。值得注意的是，该合金在高温长期时效或长期应力时效条件下，会有η相析出。

1.3 材料牌号

GH4163（亦称为GH163）。

1.4 相近牌号

国际上相近的牌号包括Nimonic 263、C263（英国）以及NCK20D（法国）。

1.5 材料技术标准

GH4163合金遵循以下材料技术标准：
· GB/T 14992 高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号
· GB/T 15062 一般用途高温合金管
· GJB 1952A 航空用高温合金冷轧板规范
· GJB 2297A 航空用高温合金冷拔（轧）无缝管规范
· GJB 3165A 航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范
· GJB 3317A 航空用高温合金热轧板规范
· GJB 5301 航空用高温合金环形件规范
· HB/Z 140 航空用高温合金热处理工艺

1.6 熔炼工艺

该合金的熔炼工艺可采用多种组合方式，包括但不限于非真空感应炉+电渣重熔、非真空感应炉+真空自耗、非真空感应炉+真空电弧重熔、真空感应炉+电渣重熔、真空感应炉+真空自耗以及真空感应炉+真空电弧重熔。

1.7 化学成分

GH4163合金的化学成分如表所示，数据主要依据GB/T 14992，部分杂质元素的分析依据则来源于其他相关标准（如GB/T 15062、GJB系列标准等）。

元素	质量分数/%
C	0.04～0.08
Cr	19.00～21.00
Ni	余量
Co	19.00～21.00
Mo	5.60～6.10
Al	0.30～0.60
Ti	1.90～2.40
Fe	≤0.70
B	≤0.005
Si	≤0.40
Mn	≤0.60
S	≤0.007
P	≤0.015
Cu	≤0.20
Ag	≤0.0005
Bi	≤0.0001
Pb	≤0.002

注：①GB/T 15062、GJB 1952A、GJB 2297A、GJB 3165A、GJB 3317A和GJB 5301规定检验的杂质元素。

1.8 热处理制度

根据HB/Z 140，GH4163合金各品种的标准热处理制度如下：
· 固溶处理：1150℃±10℃
· 时效处理：800℃±10℃×8h/AC
具体保温时间和冷却方式依据材料形态（如锻件、管材、板材等）有所不同。

1.9 品种规格与供应状态

GH4163合金的主要规格和供应状态依据GB/T 15062、GJB系列标准等，包括：
· 主要规格：冷轧板（80.5mm～4.0mm）、热轧板（8mm～14mm）、热轧和锻制棒材（d20mm～300mm）、冷拔（轧）无缝管（外径不大于50mm）及多种尺寸的锻件和环形件。
· 供应状态：板材经固溶+碱酸洗+平整+矫直+切边后供应；棒材一般不经热处理，经磨光或车光后供应；管材以冷轧状态、固溶+酸洗或光亮固溶处理后供应；环形件一般不经热处理，也可经固溶或固溶+时效后供应。