GH4133和GH4133B是Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金，GH4133B合金是在GH4133合金基礎(chǔ)上添加適量的鎂、鋯后的改型合金。兩種合金的使用溫度均在750℃以下，均具有良好的綜合力學(xué)性能、具有屈服強度高的特點；具有良好的抗氧化性能、組織穩(wěn)定且晶粒均勻細小；易于熱加工成型。

尤其是GH4133B合金改善了GH4133合金在750℃以下存在的缺口敏感性，使材料的使用壽命成倍的增加，大幅度地提高了持久強度和塑性。兩種合金適合于制造溫度在750℃以下航空發(fā)動機的渦和工作葉片等重要承力件。

GH4133B是一種鎳基高溫合金，具有優(yōu)異的高溫力學(xué)性能和耐腐蝕性能。它是由鎳、鉻、鉬、鈦等元素組成的合金，主要用于制造高溫工作條件下的葉片、燃燒室、燃氣渦輪等部件。

一、化學(xué)成分：

GH4133B高溫合金的化學(xué)成分如下：

鎳（Ni）：55.5-58.0%

鉻（Cr）：16.0-18.0%

鐵（Fe）：10.0-15.0%

鉬（Mo）：4.5-6.0%

鈦（Ti）：2.0-3.0%

鋁（Al）：1.0-2.5%

釩（V）：0.1-0.5%

錳（Mn）：0.1-0.5%

碳（C）：0.05-0.15%

硅（Si）：≤0.5%

磷（P）：≤0.02%

硫（S）：≤0.015%

鎂（Mg）：≤0.01%

鈮（Nb）：≤0.01%

銅（Cu）：≤0.01%

錫（Sn）：≤0.01%

銻（Sb）：≤0.01%

鈦（Ti）：≤0.01%

鋁（Al）：≤0.01%

二、物理性能：

密度：GH4133B高溫合金的密度約為8.3 g/cm3，相對于其他材料而言比較輕。

熔點：GH4133B高溫合金的熔點約為1330-1380℃，具有較高的熔點溫度。

熱膨脹系數(shù)：GH4133B高溫合金的線膨脹系數(shù)為12.9×10??/℃（20-1000℃），較低的熱膨脹系數(shù)使其具有較好的熱穩(wěn)定性。

抗氧化性能：GH4133B高溫合金具有優(yōu)異的抗氧化性能，可以在高溫下長時間使用而不容易氧化和腐蝕。

強度和硬度：GH4133B高溫合金具有較高的強度和硬度，可以在高溫下承受較大的力和壓力。

塑性：GH4133B高溫合金具有良好的塑性，可以通過冷加工和熱加工等方式進行成型和加工。

1?試驗方法

1.1試驗?zāi)ｅ懠哪ｅ懮a(chǎn)工藝

試驗?zāi)ｅ懠悄嘲l(fā)動機承力環(huán)模鍛件。呈面盆狀，盆口外徑412mm,盆底外徑φ255mm,高度76mm,輪緣厚度29mm。采用1000kJ對擊錘，輕(0.20MJ)、中(0.35MJ)、重(0.9MJ)三擋錘擊能量模鍛成型。模鍛加熱溫度1160℃,開鍛溫度980～990℃,終鍛溫度850～900℃;運料時間33～40s;輕擊4~8錘，時間18～51s,中擊3～6錘，時間16～46s,重擊4～7錘，時間37～63s。

1.2?直接時效試驗

按標準規(guī)定的取樣位置，在未經(jīng)熱處理的承力環(huán)模鍛件上切取拉力、沖擊、高溫持久試樣各8件，按標準時效工藝(750℃×16h,空冷)進行時效處理后，按國標方法測定機械性能。

1.3預(yù)備熱處理試驗

使用未熱處理的承力環(huán)模鍛件，按標準位置切取拉力、沖擊、持久試樣各8件，對試樣進行預(yù)備熱處理(1120℃×15min,空冷或水冷)+標準熱處理(1080℃×2h,空冷+ 750℃×16h,空冷)后，按國標方法測定機械性能。其中，4件試樣預(yù)備熱處理采用水冷方式，另4件空冷。

1.4?標準熱處理試驗

使用未熱處理的承力環(huán)模鍛件，按標準位置切取拉力、沖擊、持久試樣各8件，對試樣進行標準熱處理(1080℃×2h,空冷或水冷+750℃×

16h,空冷)后，按國標方法測定機械性能。其中，4件試樣固溶后水冷，另4件試樣空冷。

1.5固溶溫度試驗

試驗溫度范圍1000～1080℃,每隔10℃試驗一組試樣，加上原始狀態(tài)對比組，共試驗10組試樣。固溶時間和以后的時效工藝，完全按標準工藝。每組試樣均分析金相組織，包括：晶粒形狀、晶界狀態(tài)、平均晶粒截距。1040～1080℃范圍試驗的5組試樣，除分析組織外，還測定機械性能，包括：室溫拉力、室溫沖擊、高溫持久性能。

1.6金相組織及斷口檢驗方法

按標準取樣位置切取低倍試片，檢查模鍛件熱處理前后的低倍組織。在拉力棒頭部檢查金相組織，使用圖象分析儀，測量最大晶粒截距和平均晶粒截距，使用掃描電子顯微鏡分析拉力試樣的斷口形態(tài)。

2?試驗結(jié)果

2.1不同熱處理工藝后的機械性能(表1)和金相

2.1.1?標準熱處理模鍛件：標準熱處理后(固溶空冷)的模鍛件，各項性能十分優(yōu)良，a比技術(shù)標準高18%,00.2高15%,δs高73%,ψ高79%,Ak高116%,持久強度合格。標準熱處理固溶冷卻方式對模鍛件性能有影響：固溶加熱后水冷和空冷件的強度和相對伸長率差不多，但是，ψ值水冷件高16%,沖擊韌性高25%。同時，水冷件的性能比較均勻，空冷件的性能比較分散。

未熱處理模鍛件的低倍組織如圖1a,低倍面上無任何冶金缺陷；難變形區(qū)低倍組織粗糙，顏色班駁；大變形區(qū)，低倍組織均勻細致，顏色灰白；低倍試片的大部分面積存在肉眼不能分辨的低倍晶粒。標準熱處理模鍛件的低倍組織如圖1b,低倍面上均存在～φ1mm的低倍晶粒，輪緣部位存在～φ1.5mm低倍大晶粒，幅板部位存在～φ2.0mm低倍大晶粒。