GH4220高温合金

GH4220合金介绍：
GH4220是Ni-Co-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，使用温度900℃~950℃.合金中加入较多的铝、钛元素形成γ沉淀强化相，w(y')可达到40%以上。同时加入钴、铬、钨和钼元素进行固溶强化，并加人微量铈、硼和镁元素进行晶界强化。合金具有较高的高温强度和高温塑性，综合性能良好。适于制造工作温度在900℃~950℃的燃气涡轮工作叶片。

GH4220主要产品有转动部件用热轧棒材、模锻涡轮叶片。
GH4220应用概况及特性：
GH4220合金已用于制作航空发动机的I级涡轮工作叶片，批产和使用情况良好。
合金通过特殊的弯晶热处理工艺，达到控制晶界上第二相的析出种类及其形态，使之形成弯曲的晶界。使晶界与晶内强度匹配性好，降低了晶界脆性，从而显著地提高合金的高温塑性和持久强度。
材料牌号：
GH4220(GH220)
GH4220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
GJB 1953A 航空发动机转动件用高温合金热轧棒材规范
HB 5284 航空用GH220合金热轧棒材技术条件
HB/Z 140 航空用高温合金热处理工艺
GH4220化学成分：

GH4220熔炼工艺：
采用真空感应炉＋真空电弧重熔、或真空感应炉＋电渣重熔熔炼工艺。
GH4220热处理制度：
摘自HB/Z140转动件用热轧棒材：
a)标准热处理制度：1220℃±10℃x4h/AC+1050℃±10℃x4h/AC+950℃±10℃x2h/AC,HB 341~285;
b)弯晶热处理制度：1220℃x4h/(3~7)min→1100℃/AC+1050℃x4h/AC+950℃x2h/AC.
GH4220品种规格与供应状态：
GH4220主要规格
直径20mm~55mm 热轧棒材。
GH4220供应状态
棒材不经热处理、全面磨光或车光后供应；
模锻叶片经零件热处理后供应。
GH4220物理性能：
熔化温度范围：1330℃~1360℃。
密度：p=8.36g/cm3.
磁性能：合金无磁性。
GH4220工艺性能与要求：
成形工艺与性能
钢锭采用包套直接轧制成棒材，加热温度1160℃~1180℃,最后一火轧制道次控制在2~4道，终轧温度应大于1020℃.叶片模锻加热温度控制在1120℃~1140℃,模锻工序应在10s内完成。每火变形量以30%~40%为宜。当模锻坯料在空气炉中加热及热处理时，机加工余量每面不得小于1.5mm。
零件热处理工艺
合金零件采用弯曲晶界热处理制度。弯曲晶界热处理工艺主要有3种：
a)等温弯晶热处理：1220℃x4h/AC至1070℃±30℃转入1070℃炉中x2.5h/AC+950℃x
2h/AC.
b)缓冷弯晶热处理：1220℃x4h/以（3~7)℃/min冷却至1100℃/AC+1050℃x4h/AC+950℃x
2h/AC.
c)回溶弯晶热处理：1220℃x4h/FC至1050℃x4h/AC+1125℃x4h/AC+950℃x2h/AC.
表面处理工艺
涡轮叶片采用真空蒸镀－扩散渗A1的AZ-2防护涂层，扩散温度900℃~930℃,时间60min~120min。