采用 光 滑缺 口 組合試樣 , 進行 高溫持久 強 度試驗 , 考核持久 強 度和缺 口 敏感性 兩個指 標 , 并采用 了變載 的方 法 , 既 節(jié)約 了 能源 , 又 縮短 了試 驗周 期 。 對二 百 多根試 樣 的 持 久壽命做 了統(tǒng)計 分析 , 論證 了 它們 的 對數(shù)服從正 態(tài)分布 。

GH4145/SQ合金大量用于制造引進型 汽輪機的高溫螺栓、密封環(huán)、汽封彈簧片等零 件。STC于1983年11月向上鋼五廠提出共 同研制引進30萬千瓦汽輪機螺栓鋼 GH4145,并于1984年9月正式投入了棒材 的試制工作，經(jīng)過3年的努力，取代了 R26 合金螺栓材料。按GH4145訂貨技術(shù)規(guī)范， 要求每爐材料都要進行短時持久強度試驗。 如果按正常的試驗方法，每根試樣一般需要 1000-10000小時，現(xiàn)在采用光滑一缺口組 合試樣，并改變了以往常規(guī)持久試驗強度預 測概念，采用570C溫度、604MPa應力條件， 壽命大于108小時后，每隔12小時增加應力 34.3MPa,第七次加荷至試驗機的最大承受 力29400N,直至試樣斷裂。迄今為止，我們 已做了三百多根試樣的快速持久試驗，并對 其中任取的二百多根試樣的壽命的分布規(guī)律 進行統(tǒng)計分析。繪圖后，發(fā)現(xiàn)它們的斷裂時 表 間一般是有差別的，但這種離散具有一定規(guī) 律性,并服從對數(shù)正態(tài)分布，本文就上述工作 進行分析研究與探討。

2材料概況

GH4145合金是以鋁鈦鴕強化的棵基合 金，在INCNELX-750基礎(chǔ)上進行改進，添 加了微量元素而研制成的。該合金提高了持 久塑性，降低了缺口敏感性，具有較高的高溫 性能、高抗應力松弛性、抗應力腐蝕性、低熱 膨脹系數(shù)等優(yōu)點，從而取代了引進的大型火 電機組中作為螺栓材料使用的R26合金，用 于300MW汽輪機高溫緊固件;而且,在提高 汽輪機高溫緊固件工作可靠性、節(jié)省戰(zhàn)略資 源鉆、節(jié)約外匯以及降低生產(chǎn)成本方面都比 R26合金略勝。

GH4145簡介：

GH4145合金主要是以γ"[Ni3(Al、Ti、Nb)]相進行時效強化的鎳基高溫合金，在980℃以下具有良好的耐腐蝕和耐氧化性能，800℃以下具有高的強度，540℃以下具有好的耐松弛性能，同時還具有良好的成形性能和焊接性能。該合金主要用于制造發(fā)動機在800℃以下工作并要求強度高的耐松弛的平面彈簧和螺旋彈簧。還可用于制造氣輪機渦輪葉片等零件。

材料牌號

GH4145（GH145）

材料牌號

Inconel X-750(美國）,NiCr15Fe7TiAl(德國),NC15FeTNbA(法國),NCF750（日本）

GH4145化學成分：

金相組織結(jié)構(gòu):

合金標準熱處理狀態(tài)的組織由γ基體、Ti(C、N)、Nb(C、N)、M23C6碳化物和γ'[Ni3(Al、Ti、Nb)]相組成，γ'含量大約為14.5%，是合金的主要強化相。

工藝性能與要求

1.合金的鍛造溫度在1220～950℃之間均易成形。該合金在劇烈成形工序后就進行固溶處理。

2.該合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關(guān)。

3.合金具有好的焊接性能，可進行各種焊接。焊接后進行時效處理可獲得近似熱處理狀態(tài)的強度。

4.零件熱處理就在無硫的中性或還原性氣氛中進行，以免發(fā)生硫化。

熱處理制度

板、帶、管材供應狀態(tài)的固溶熱處理制度980℃±15℃，空冷。材料及零件的中間熱處理制度，可分別選擇下列工藝進行熱處理。

退火：955～1010℃，水冷。

焊接件焊接前退火：980℃，1h。

焊接件消除應力退火：900℃,保濕2h。

消除應力退火：885℃±15℃，24h,空冷。

合采用電弧爐加真空自耗重熔、真空感應加電渣、電渣加真空自耗重熔或真空感應加真空自耗重熔。

應用概況與特殊要求

該合金主要用于制造發(fā)動機工作溫度在540℃以下的耐腐蝕的平面波形彈簧、周向螺旋彈簧、螺旋壓簧、彈簧卡圈和密封圈等零件。

2. 技術(shù)條件

(1) 化學成份(表1)