GH738 高温合金简介
GH738 合 金 ( 美 国 称 为 Waspaloy ) 是 SpecialMetal 公司 于 1952 年 在 New Hartford 第 一 次真空冶炼研制成功的高温合金，主要装备于美国普惠( PWA-Pratt ＆Whitney) 航空发动机公司J48 型 航空发动机涡轮叶片上，之后又被选作波音 727 和波音 747 飞机的发动机涡轮盘。该合金具有良好的强韧化匹配，在760 ℃ 以下具有高的拉伸和持久强度，在 870 ℃ 以下具有良好的抗氧化性能，广泛装备于航空航天、石油化工领域设备以及各种热端部件。该合金通过固溶强化、γ'相析出( 主 要 为 Ni3 ( Al，Ti) ) 及碳化物强化等综合作用来达到强化 的效果然而该合 金 γ' 相大约占合金总量 的 22. 6% ，γ'相是合金强化的主要来源，合金的性能主要取决于基体中 γ'相的百分含量、颗粒大小和颗粒的粗化速率等。Rehrer］等 研究了 GH738 合金的主要强化元素 Al、Ti 含量对 γ' 溶解温度和力学性能的影响及 γ'相的溶解与晶粒长大之间的关系; 随着Al、Ti 含 量 的 增 加，γ'的溶解温度逐渐提高.
GH738 高温合金的化学成分
GH738 高温合金长期时效过程中 γ'相演变规律
1) GH738 合金经两种标准热处理后，在 时 效 过 程中 γ'相随温 度 的 升 高 和 时 间 的 延 长 而 长 大，但 温硬度; 两种标准热处理制度下合金时效后的硬度随温度的升高大致呈下降的趋势;
3) 时效温度及时间对合金 γ'强化相尺寸及数量产生影响，进而影响硬度变化，而影响硬度最为本质
因素为合金中强化相体积分数的差异。
GH738 高温合金力学性能测试
(a)和(b)分别为 GH738 合金经不同热处理后的室温拉伸和硬度性能。由图可知，随着固溶温度
的升高， 合金的室温拉伸性能和室温硬度略呈下降趋势，但相差不是很明显。这主要是由于固溶温度的改变对合金的 γ′相数量析出没有明显的影响，γ′相析出数量主要由时效阶段决定。 因此，不同固溶温度对合金的室温抗拉强度和硬度无明显影响。 γ′相是决定沉淀强化高温合金强度的决定因
数，是高温合金强化的根本保障，无论是共格应变强化机制、切割机制，还是高温蠕变的攀移机制，γ′相 的数量越多，强化效果越好，强度越高。 本文中的热处理对 γ′相的总量影响不大，故拉伸性能和室温硬度差别不是很大。 随着固溶温度的升高，合金的室温拉伸强度、屈服强度和室温硬度都有一定的下降趋势。 γ′相尺寸在沉淀强化高温合金中也是一重要参数。 当 γ′相数量一定时，γ′相尺寸对不同沉淀强化机制的高温合金的强度影响有所不同。 对位错切割机制，存在一个 γ′相的临界尺寸，小于临界尺寸，γ′ 相尺寸越大，强化效果越好，强度越高。 超过临界尺寸， 则 Orowan 机制起主要作用，γ′相尺寸愈大，强化效果愈差。 对共格强化和攀移机制，γ′相尺寸愈大，强度愈高。 当合金的 γ′相数量较低时，γ′相的大小和间距对合金性能影响更大。
GH738合金固溶处理温度对组织和性能的影响
（1）固溶温度在小于 1 040 ℃时，合金的晶粒尺寸变化不明显，当固溶温度超过 1 040 ℃时，晶粒开始明显长大，在 1 080 ℃固溶时，晶粒尺寸发生明显长大，达到 ASTM4.5 级。
（2）随着固溶温度的提高，γ′相逐渐减少，新析出的 γ′相逐渐长大，并在基体中保持均匀分布。
（3）随着固溶温度的升高，合金的室温抗拉强度和室温硬度略呈下降趋势，但相差不明显，但合金室温屈服强度下降较明显，下降约 100 MPa。
