GH4133B高温合金热轧板化学成分分析

GH4133B高温合金

‌GH4133B是一种镍-铬基沉淀硬化型变形高温合金‌，其典型化学成分包括镍（Ni）余量、铬（Cr）13-22%、钛（Ti）2.5-3.3%、铝（Al）0.7-2.5%、铌（Nb）1.15-5.5%、钼（Mo）1.8-4.5%，以及微量锆（Zr）、硼（B）等元素。‌‌

‌化学成分详解‌

GH4133B的化学成分设计以高温强度、抗氧化性和组织稳定性为核心，主要元素及功能如下：

‌基体元素‌。
‌镍（Ni）‌：占比42-55%或余量，提供高温稳定性和奥氏体结构。‌‌

‌铬（Cr）‌：13-22%，形成致密Cr₂O₃氧化膜，增强抗氧化性；含量低于13%时性能不足，高于15%可能析出有害相。‌‌

‌强化元素‌。
‌钛（Ti）与铌（Nb）‌：Ti（2.5-3.3%）和Nb（1.15-5.5%）形成γ'相（Ni₃Ti）和γ''相（Ni₃Nb），主导沉淀强化；Ti/Nb质量比需控制在1.5:1左右以平衡性能。‌‌

‌铝（Al）‌：0.7-2.5%，辅助γ'相形成，优化组织稳定性。‌‌

‌钼（Mo）‌：1.8-4.5%，固溶强化提升高温蠕变抗力。‌‌

‌晶界优化元素‌。
‌锆（Zr）与硼（B）‌：Zr（0.01-0.1%）净化晶界，B（≤0.015%）偏聚晶界降低脆性，显著提升持久寿命。‌‌

‌杂质控制‌。
碳（C）≤0.08%、硫（S）≤0.007%、磷（P）≤0.015%，严格限制以避免晶界弱化。‌‌

‌成分设计特点‌

‌微合金化改进‌：通过添加镁（Mg）和锆（Zr）优化GH4133合金，降低缺口敏感性。‌‌

‌低Al化设计‌：Al含量控制在0.7-1.2%以拓宽热加工窗口，减少开裂风险。‌‌

‌痕量元素限制‌：铅（Pb）、铋（Bi）等合计<5ppm，防止晶界脆化。‌‌