GH4738(Waspaloy)与GH4169(Inconel 718)作为航空发动机关键材料,在成分、组织和性能方面存在显著差异。镍创金属材料有限公司基于多年生产经验,通过系统测试数据对比这两类合金的特性差异,为用户提供科学的选材依据。
基本特性对比
对比项目 | GH4738 | GH4169 | 差异分析 |
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国际牌号 | Waspaloy | Inconel 718 | 不同合金体系 |
材料类型 | γ'强化型 | γ"强化型 | 强化机制不同 |
密度(g/cm³) | 8.22 | 8.19 | 基本接近 |
最高使用温度 | 815°C | 650°C | GH4738耐温更高 |
相对成本 | 1.5倍 | 基准 | GH4738更昂贵 |
化学成分对比(wt%)
元素 | GH4738 | GH4169 | 作用差异 |
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Ni | 余量 | 50.0-55.0 | GH4738镍含量更高 |
Cr | 18.0-21.0 | 17.0-21.0 | 抗氧化性相近 |
Co | 12.0-15.0 | ≤1.0 | GH4738含钴强化 |
Mo | 3.50-5.00 | 2.80-3.30 | GH4738钼含量更高 |
Ti | 2.75-3.25 | 0.65-1.15 | GH4738γ'形成元素多 |
Al | 1.20-1.60 | 0.20-0.80 | GH4738γ'相更多 |
Nb | ≤0.10 | 4.75-5.50 | GH4169含铌形成γ" |
力学性能对比(标准热处理状态)
性能指标 | GH4738 | GH4169 | 测试标准 |
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室温抗拉强度(MPa) | ≥1200 | ≥1400 | GB/T 228.1 |
室温屈服强度(MPa) | ≥800 | ≥1200 | GB/T 228.1 |
650°C抗拉强度(MPa) | ≥850 | ≥1000 | GB/T 4338 |
760°C抗拉强度(MPa) | ≥700 | 不推荐使用 | AMS 5662 |
持久寿命(650°C/690MPa) | ≥50h | ≥23h | HB 5150 |
蠕变速率(760°C/207MPa) | ≤0.0001%/h | 不适用 | GB/T 2039 |
典型应用领域对比
应用部位 | GH4738适用性 | GH4169适用性 | 选择依据 |
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航空发动机涡轮盘 | 高压级 | 低压级 | 温度载荷差异 |
涡轮叶片 | 工作叶片 | 不适用 | GH4738耐温更高 |
机匣结构件 | 高温区域 | 中温区域 | 使用温度区分 |
紧固件 | 高强螺栓 | 普通紧固件 | 强度/成本平衡 |
地面燃机部件 | 燃烧室 | 过渡段 | 氧化环境需求 |
GH4738与GH4169常见问题解答
什么情况下必须选用GH4738?
镍创金属材料有限公司建议:①工作温度>700°C的转动部件;②要求760°C持久寿命>100h的工况;③高应力腐蚀环境。例如某型发动机高压涡轮盘在750°C工作时,GH4738的寿命是GH4169的3倍以上。
GH4169能否通过改进热处理达到GH4738的性能?
镍创金属材料有限公司试验表明:①GH4169在750°C以上γ"相会快速溶解;②通过双时效处理最高只能提升到650°C/800MPa/50h;③建议温度>700°C时应直接选用GH4738。
两种合金的焊接性能有何差异?
根据镍创金属材料有限公司焊接评估:①GH4169焊接性更好(裂纹敏感性低60%);②GH4738需严格控制层间温度(≤150°C);③异种材料焊接推荐使用ERNiCrMo-3焊丝。