固溶冷卻方式對GH4220合金螺栓力學(xué)性能的影響

樊開倫，宋文俊，戴愛麗，余傳魁，裴烈勇，劉勇德，劉文成

（貴州航天精工制造有限公司，貴州 遵義 563000）

GH4220合金是我國仿制前蘇聯(lián)的XH51BMTЮKΦP-BД鎳基時效沉淀硬化型高溫合金[1]。合金以Ni為基體，添加約（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）11%Cr、15%Co、6%W、6%Mo、0.5%V作為固溶強化元素，4.5%Al、2.5%Ti作為時效強化元素，同時加入C、B、Ce、Mg作為微合金化元素。Cr是高溫合金中不可缺少的合金化元素，除了低膨脹高溫合金外，幾乎所有高溫合金中都含有金屬元素Cr。Cr溶入γ固溶體，引起晶格畸變，起到固溶強化作用，提高γ固溶體的強度，此外Cr的另一個十分重要的作用，就是形成Cr2O3氧化膜，使高溫合金具有良好的抗氧化和抗腐蝕性能，且Cr含量越高，抗氧化性越好；鎳基合金中加入Co，引起固溶強化，提高基體的強度，同時使合金的蠕變速率降低，從而提高合金的高溫力學(xué)性能。另外，Co在高溫合金中具有優(yōu)異的抗熱腐蝕性能和抗熱疲勞性能，使合金的使用溫度及高溫性能得以進(jìn)一步提高；W、Mo也是高溫合金中常用的固溶強化元素，由于W、Mo的原子半徑大于Ni，添加W、Mo會引起晶格明顯膨脹，形成較大的長程應(yīng)力場，阻止位錯運動，使合金屈服強度明顯提高。另外W加入高溫合金后，除了約有一半溶于γ固溶體引起固溶強化外，另一半溶入了γ′強化相，起時效強化作用；V的原子半徑比Ni大，所以加入V后同樣能提高基體的強度，同時V具有細(xì)化合金晶粒的作用，改善了合金的熱加工工藝塑性。GH4220合金中加入高溫合金中常用而價格又便宜的Al、Ti作為時效強化元素，形成γ′強化相，提高合金的強度[2]；……