GH230高温合金简介
GH230 合金是以 W 、M o 为主要强化元素的新型固溶强化型高温合金, 合金性能接近国外的 Hay nes230 合金 。该合金拟用于航空发动机和工业燃气轮机的燃烧室、过渡导管等热端零部件。因为 GH230 合金服役条件苛刻, 要求合金具有优良的高温抗氧化性能。 GH230 通过添加 C r, 以及微量的 Mn 、La 、Si 提高合金的抗氧化性能 。早在 20 世纪 30 年代就有研究者指出在耐热合金中添加微量的稀土元素, 可以明显提高合金氧化层的剥落抗力。随后研究人员通过在高温合金中添加适量的稀土元素, 或在合金表面涂敷一层含有稀土元素的涂层, 或通过离子注入的方法在合金表面上形成一层富稀土的表层, 以改善合金的高温抗氧化性能。但是目前对其作用机制仍然存在很大争议, 尚没有一种机制得到公认。研究者普遍认为, 稀土元素的含量应不高于 0.1 %( 质量分数) , 否则反而会对合金抗氧化性能有有害作用.
GH230镍基高温合金化学元素
GH230合金加入钄利于改善抗氧化性能
( 1) 在 GH230 合金中添加适量的稀土 La, 有利于改善合金抗氧化性能 ;但当合金 La 含量达到0.087 %时, 合金中析出富 La 相, 反而降低其氧化抗力。为了实现合金最佳抗氧化性能, 建议合金中 La的添加量控制在 0.040 %～ 0.060 %之间。
( 2) 在 GH230 合金中, 添加适量的稀土 La 有利于提高合金表面氧化膜的剥落抗力。
GH230合金热疲劳
1.当 GH230合金热疲劳试验上限温度在 700～1000 ℃之间和下限温度为 20 ℃时，合金裂纹长度与循环周次基本满足线性关系 ，即随着冷热循环周
次的增加合金裂纹长度逐渐线性增加;而且随着冷热循环上限温度的增加，裂纹扩展速率也逐渐增加。
2.当 GH230合金热疲劳试验上限温度在700～1000 ℃之间和下限温度为 20 ℃时，合金热疲劳主裂纹和二次裂纹扩展方式大多为穿晶断裂。
3.GH230合金在试验上限温度为 700 和800 ℃时分别循环 500和 350 周次后，主裂纹尖端附近组织形成大量的滑移带，这有利于主裂纹尖端应力集中的减小，同时在该试验条件下合金断口没有发生很明显的氧化现象;而合金在试验上限温度为900和1000 ℃时分别循环 400和 200周次后，合金主裂纹尖端附近组织萌生大量的二次裂纹和试样断口发生严重的氧化现象。