GH4698 合金是一种沉淀强化型镍基高温合金,在 500 ~ 800 ℃范围内具有高的持久强度和良好的综合性能,已广泛用于制造 750 ℃ 以下使用的航空发动机高压、低压涡轮盘和导流盘等重要的核心转动部件。 这些零件旋转运动产生的离心应力是其所受的主要载荷形式,且大都在高温下长期使用,要求合金在长期高温使用中保持组织稳定,因此合金的长时性能指标尤其是蠕变性能是盘件材料性能考核的重要指标,直接影响发动机的安全可靠性。镍基高温合金 γ′相为主要的强化相,其形状、尺寸、含量及分布等对其力学性能都有重要的 影响,此外,GH4698合金中碳化物数量、形貌和分布对合金性能有显著的作用。合金进行合理的热处理可以获得最佳的组织形貌,从而改善合金的性能。 GH4698合金与俄罗斯的 ЭИ698合金相似,国外对于类似合金通常采用两种热处理制度(I:1 100 ~ 1 120 ℃ ,8 h,空冷 + 1 000 ℃ ,4 h,空冷 + 775 ℃ ,16 h,空冷 + 700 ℃ ,16 h,空冷; II:1 100 ~ 1 120 ℃ ,8 h,空冷 + 1 000 ℃ ,4 h,空冷+ 775 ℃ ,16 h,空冷),并给出了室温拉伸和持久性能技术指标,但没有蠕变性能指标。 国内关GH4698 盘件的性能指标大多参考国外标准,而对于蠕变性能指标制定往往参考《航空材料手册》三段热处理的 90 mm 方坯,由于 90 mm 方坯 料和盘锻件的变形条件不同,其组织和性能有一定的差别。 一般来说,90 mm 方坯料的力学性能会 高于盘锻件。
GH4698 合金热处理
1. GH4898 合金经过再结晶退火预处理 + 标准热处理后，与标准热处理后的相比，虽然常温性能没有明显变化，但是高温性能有很大提高，合金的高温抗拉强度和伸长率、断面收缩率都有提高，尤其是高温持久寿命提高近 1 倍。
2.再结晶退火工艺能够改善合金微观组织不均匀现象，同时极大地释放了合金内部储存的残余应力，减少了晶粒异常长大的几率，有效地避免了在大小晶粒交界处容易出现的应力集中，因而改善了合金的高温性能。
GH4698 高温合金焊接工艺
1. 采用 HGH533 焊丝， 并在强制水冷条件下，GH4698 高温合金可焊， 且接头的焊接裂纹抗力较大。
2.焊后经775 ℃×16 h 热处理， 可使焊接接头室温抗拉强度与基体接近， 高温抗拉强度则达到基体的 92%， 焊缝维氏 （HV） 硬度也接近基体。
3. 焊后经 775 ℃×16 h 热处理可显著提高焊接接头抗拉强度， 室温抗拉强度提高量达 到 160 MPa以 上 ， 高 温 （ 700 ℃ ） 抗 拉 强 度 提 高 量 达 到 350 MPa。 同时焊后热处理对基体基本无不利影响。
