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GH33高温合金
一、基本信息
GH33是以镍-铬为基体，添加铝、钛形成γ，相弥散强化合金，在700~750℃具有足够的高温强度，在900℃一下具有良好的抗氧化性。该合金、加热工性能良好，主要供应热轧棒及盘坯料，应用于发动机转子零件。
GH33(GH4033)
1.2、GH33(GH4033) 相近牌号
ЭЙ437Б，ХН77ТЮР（俄罗斯）
1.3、GH33(GH4033) 材料技术标准
GJB 1953-1994 《航空发动机转动件用高温合金热轧棒材规范》
GJB 2611-1996 《航空用高温合金冷拉棒材规范》
GJB 2612-1996 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》
GJB 3020-1997 《航空用高温合金环坯规范》
GJB 3165-1998 《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范》
GJB 3782-1999 《航空用高温合金棒材规范》
HB 5198-1982 《航空叶片用变形高温合金棒材》
1.4、GH33(GH4033) 化学成分见
二、化学成分与元素协同作用
GH33的化学成分经过精密调控，核心元素配比如下：
镍（Ni）：占比约50%-55%，作为基体元素提供高温稳定性和韧性；
铬（Cr）：19.0%-22.0%，主导抗氧化与耐腐蚀性能，尤其在高温下形成致密Cr₂O₃氧化膜；
铝（Al）：0.60%-1.00%、钛（Ti）：2.40%-2.80%，共同形成γ'强化相，显著提升抗蠕变能力；
碳（C）：0.03%-0.08%，控制晶界碳化物析出，平衡强度与加工性；
铁（Fe）：≤4.00%，作为辅助元素降低成本；
微量元素：锰（Mn）、硅（Si）、硫（S）、磷（P）含量极低（均≤0.65%），硼（B）和铈（Ce）≤0.010%，用于细化晶界、改善热加工性能。
三、核心性能优势
1. 高温力学性能
强度与韧性：在700℃环境下，抗拉强度≥800 MPa，屈服强度≥590 MPa，延伸率≥13%；750℃时仍能保持80%的室温强度，适用于长期高温服役。
抗蠕变能力：在650℃、200 MPa应力下，稳态蠕变速率低于1×10 s，满足涡轮叶片万小时级使用寿命需求。
2. 物理与化学稳定性
热物理特性：
密度8.2 g/cm³，兼具轻量化与高承载能力；
热导率随温度递增，100℃时为11.3 W/(m·℃)，500℃升至17.99 W/(m·℃)，利于热应力分散；
线膨胀系数从20-100℃的11.56×10⁻⁶/℃增至20-900℃的17.15×10⁻⁶/℃，确保高温尺寸稳定性。
耐腐蚀性：在900℃氧化试验中，100小时氧化速率仅0.118 g/(m³·h)，硫化物环境中抗腐蚀性能优于同类镍基合金30%以上。
3. 加工与服役适应性
热加工温度窗口宽（1140℃始锻，终锻950℃），可生产直径8-600 mm的棒材、环坯及锻饼；
固溶态单相奥氏体组织兼容氩弧焊、等离子焊等工艺，焊后经热处理可恢复性能。
四、GH33(GH4033) 热处理制度
转动部件用热轧棒材为：1080℃±10℃，空冷+700℃±10℃，16h，空冷。普通承力件用棒材和冷拉棒材为1080℃，8h，空冷+700℃或750℃，16h，空冷。环坯和锻制圆饼为1080℃，8h，空冷+750℃，16h，空冷。
五、GH33(GH4033) 品种规格与供应状态
供应d20~55mm的热轧员棒材。冷拉棒材供应下列品种：直径d8~45mm圆棒、边长为d8~30mm方棒，内径圆直径d8~36mm的六角形棒材。还供应直径不大于600mm,高度60~150mm的锻制圆饼，外径200~800mm、内径50~600mm，高度60~250mm的环坯，以及直径20~300的热轧和锻制棒材。焊丝可供应直径为0.2~10mm丝材。叶片用棒材以轧制态供应，其表面应全部磨光或车光。冷拉棒以固溶处理后酸洗或磨光或冷拉状态交货。圆饼以锻态、表面经打磨后供应。焊丝以静态、半硬态、固溶处理加酸洗、光亮固溶处理成盘交货，也可直条交货。
六、GH33(GH4033) 熔炼与铸造工艺
采用电弧炉、电弧炉+电渣或真空电弧重熔、非真空感应炉+电渣或真空电弧重熔、真空感应炉+电渣或真空电弧重熔工艺熔炼。
加工要点
锻造控制：变形量≥50%以避免粗晶，终锻温度不低于950℃防止开裂；
表面处理：电解抛光优先于机械抛光，消除应力集中源；
焊接工艺：预热300℃、层间温度控制在200-250℃，焊后需700℃/2h去应力退火。
七、关键应用领域
1. 航空航天
航空发动机：涡轮工作叶片、涡轮盘及燃烧室衬套，耐受燃气冲击与热循环；
火箭推进系统：喷管延伸段与燃料泵壳体，适应超音速气流冲刷。
2. 能源装备
核电反应堆：控制棒驱动机构与蒸汽发生器传热管，抵抗中子辐照与高温水腐蚀；
燃气轮机：透平叶片与导向器，在富氧燃烧环境中保持结构完整性。
3. 化工与船舶
石化反应器：高温裂解装置内构件，耐受硫化氢与有机酸腐蚀；
舰船动力系统：增压器涡轮与排气阀，适应海洋盐雾环境。
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