GH4151材料介紹

材料類別

GH4151合金是一種新型難變形鎳基高溫合金，因其優異的綜合性能和較高的服役溫度，成為具發展潛力的新一代渦輪盤用變形高溫合金。

化學成分

其化學成分具體如下：

元素含量范圍（%）

C0.05～0.11

Cr9.5～10.0

Mo2.5～3.1

Ni余量

Co15.0～16.5

W6.0～7.5

Ce≤0.02

性能特點

耐高溫性

高合金化特點使合金能承受較高的服役溫度，可在不好的高溫環境下保持穩定性能，適用于航空發動機等需要在高溫條件下運行的部件。

耐腐蝕性

鎳固有的活動性低，其氧化電位在電動勢（EMF）序列中比鐵高得多，且含鉻鎳合金具有鈍化能力，能自發形成一層超薄但附著力強的表面氧化物，阻止腐蝕。通常為提高耐腐蝕性，還會添加Cr、Mo、Cu等合金化元素。

高強度

合金具備較高的強度和硬度，能夠承受較大的壓力和負荷，滿足航空航天等領域部件在不好的條件下運行的要求。

應用領域

航空航天領域

在發動機研制中，高溫合金材料用量已占到發動機總量的40% - 60%，被譽為發動機基石。GH4151合金可用于制造航空發動機的渦輪盤等部件，這些部件需要在不好的的高溫和高壓條件下運行，并且要求具備良好的穩定性和耐久性，GH4151合金能夠滿足這些要求。

其他領域

還在電力、運輸、石油化工、工業燃氣輪機和海洋工業等領域有應用。另外，在能源、衛生、環保、石油天然氣、制藥和煙氣脫硫等行業的應用也越來越多。

加工與處理

熱加工性能

高合金化特點在提高合金服役溫度和高溫強度的同時，不可避免地降低了合金的熱加工性能。合金中元素的微觀偏析和高達52%的γ'強化相，使得合金在熱加工條件下組織演變非常復雜，組織與性能控制難度極大。

熱處理

合金的熱處理主要是固溶處理和時效處理，以獲得合適的晶粒度，分布合理和大小適宜的強化相，有利的晶界狀態，使合金具有良好的綜合性能。例如，用于制造渦輪盤件的材料，晶粒度一般在4 - 5級；γ'相大小約為100 - 500┱，均勻分布于基體；晶界有分布均勻的球化了的析出相（如碳化物、Laves相等）。