摘要:γ'相强化:通过Ni₃(Al,Ti)沉淀相实现,时效处理(720~780℃)显著提升强度
GH4145高温合金物理性能
密度:8.25~8.3 g/cm³
熔点:1310~1425℃(不同来源数据差异源于成分波动)
热导率:室温12.1 W/(m·K,900℃时升至37.3 W/(m·K)
线膨胀系数:20-800℃为14.2×10⁻⁶/℃,20-1000℃为16.2×10⁻⁶/℃
抗氧化性:980℃以下长期暴露氧化增重可控
机械性能
室温性能
抗拉强度:≥1267 MPa(固溶时效态),部分数据达1400 MPa
屈服强度:≥868 MPa,部分数据超1000 MPa
延伸率:12%~15%
高温性能
800℃抗拉强度:500~800 MPa(不同热处理状态差异)
持久强度:815℃/200MPa下≥100小时,800℃/100h≥700 MPa
蠕变性能:950℃/200MPa下1000小时变形
强化机制与工艺影响
γ'相强化:通过Ni₃(Al,Ti)沉淀相实现,时效处理(720~780℃)显著提升强度
双联熔炼工艺:真空感应+真空自耗重熔确保组织均匀性
热处理优化:固溶(1080~1150℃)+时效(720℃/8h→620℃/8h)可平衡强度与塑性
应用性能匹配
疲劳性能:600℃下疲劳强度550 MPa
抗松弛性:540℃以下保持稳定
焊接性:固溶态可焊,焊后需重新热处理
GH4145高温合金的焊接性能
GH4145(Inconel X-750)是一种镍基沉淀强化型高温合金,其焊接性能表现如下:
1. 焊接工艺适用性
常用方法:氩弧焊(TIG)、等离子焊、电子束焊等。
焊接填充材料:需匹配镍基焊材(如ERNiCrFe3或ERNiFe3),避免因合金稀释导致性能下降。
预热与后热处理:
厚度>3mm时需预热至150℃以减少热应力。
焊后需进行900℃左右的热处理以消除应力并恢复组织。
2. 焊接难点与注意事项
热影响区控制:焊接热输入需严格限制,避免晶粒粗化或γ'相分解。
裂纹敏感性:高碳含量(0.08%~0.12%)可能增加热裂纹风险,需优化工艺参数。
环境适应性:在腐蚀性介质中需额外表面防护(如涂层)以维持氧化膜稳定性。
3. 焊接接头性能
强度匹配:合理工艺下,接头强度可达母材的90%以上。
高温性能:焊后热处理可恢复蠕变和持久强度,适用于800℃以下工作环境。
4. 行业标准与规范
ASTM B693-19:规定焊接工艺及力学性能测试方法。
AMS 5663:针对航空航天领域,明确焊后热处理要求。
总结
GH4145焊接性良好,但需严格遵循工艺规范(预热、焊材匹配、后热处理)以确保接头性能。其适用于航空发动机、燃气轮机等高温部件维修与制造。
来源:乱侃