1. ما هي درجة المواد GH4133
GH4133 هومادة النيكل-الترسيب-تصلب السبائك الفائقةتم تطويره بشكل أساسي للتطبيقات الهيكلية ذات درجات الحرارة العالية-، والمصنفة ضمن نظام GB/T (Guobiao/Tuijian، معيار التوصية الوطني) للسبائك الفائقة في الصين. وهو ما يعادل السبيكة المعترف بها دولياإنكونيل® 718(UNS N07718) من حيث الأداء الأساسي وسيناريوهات التطبيق، مع تعديلات تركيبية طفيفة لتناسب معايير التصنيع المحلية.
مصممة للعمل بشكل موثوق في درجات حرارة تصل إلى650-700 درجة (1202-1292 درجة فهرنهايت)، GH4133 يوازن بين القوة الميكانيكية العالية، ومقاومة التعب الممتازة، والمقاومة الجيدة للتآكل-مما يجعلها مادة أساسية في الصناعات التي تواجه فيها المكونات ضغطًا حراريًا وأحمالًا ميكانيكية مشتركة. يعكس تصنيف درجتها دورها المتخصص: تشير البادئة "GH" إلى "Gao Wen He Jin" (سبيكة ذات درجة حرارة عالية) باللغة الصينية، في حين أن "4133" هي تسمية تسلسلية تحدد تكوينها المحدد وملف الأداء ضمن عائلة سبائك GH.
يتم استخدامه على نطاق واسع في قطاعات الطيران والطاقة والصناعة، مع تطبيقات نموذجية تشمل مكونات محركات الطائرات (على سبيل المثال، أقراص التوربينات وشفرات الضاغط)، وأجزاء توربينات الغاز، والمكونات الهيكلية-عالية الضغط في الطاقة النووية أو معدات البتروكيماويات.
2. ما هو التركيب الكيميائي لـ GH4133؟
يرتبط أداء GH4133 بشكل مباشر بتركيبته الكيميائية التي يتم التحكم فيها بدقة، والتي تعطي الأولوية للنيكل كعنصر أساسي، معزز بعناصر صناعة السبائك للتصلب بالترسيب، ومقاومة التآكل، وتثبيت الحبوب. أدناه هوالتكوين الاسمي النموذجي(حسب النسبة المئوية للوزن، بالوزن%)، بما يتوافق مع معيار GB/T 14992 الصيني للسبائك- ذات درجة الحرارة المرتفعة:
| عنصر | نطاق المحتوى (بالوزن%) | الوظيفة الأساسية |
|---|---|---|
| النيكل (ني) | 50.0–55.0 | المعادن الأساسية؛ يوفر الاستقرار الهيكلي والتوافق مع عناصر صناعة السبائك الأخرى. |
| الكروم (الكروم) | 17.0–21.0 | يعزز مقاومة الأكسدة والتآكل من خلال تشكيل طبقة واقية من أكسيد Cr₂O₃. |
| الحديد (الحديد) | متوازن (≈15–20) | يقلل من تكلفة المواد مع الحفاظ على القوة الميكانيكية وقابلية المعالجة. |
| النيوبيوم (ملحوظة) | 4.75–5.50 | الترسيب الرئيسي-عنصر التصلب؛ يشكل الطور (Ni₃Nb) لتحسين القوة بشكل ملحوظ عند درجات الحرارة المرتفعة. |
| الموليبدينوم (مو) | 2.80–3.30 | يعزز مقاومة زحف درجات الحرارة العالية-وتقوية المحاليل الصلبة-. |
| التيتانيوم (تي) | 0.65–1.15 | يساعد في تصلب الهطول (مع Nb) ويحسن مقاومة التعب. |
| الألومنيوم (آل) | 0.20–0.80 | يعزز تكوين المرحلة الدقيقة (Ni₃Al) للحصول على قوة إضافية؛ يتحكم في نمو الحبوب. |
| الكربون (ج) | أقل من أو يساوي 0.08 | يحد من ترسيب الكربيد (لتجنب الهشاشة) مع ضمان قوة حدود الحبوب. |
| المنغنيز (من) | أقل من أو يساوي 0.35 | يحسن قابلية اللحام ويقلل من التشقق الساخن أثناء المعالجة. |
| السيليكون (سي) | أقل من أو يساوي 0.35 | يساعد في إزالة الأكسدة أثناء الذوبان. يتحكم في شوائب الأكسيد. |
| الفوسفور (ف) | أقل من أو يساوي 0.015 | محدودة للغاية (الشوائب) لمنع تقصف حدود الحبوب. |
| الكبريت (S) | أقل من أو يساوي 0.015 | محدودة للغاية (الشوائب) لتجنب تقليل مقاومة التآكل والليونة. |
قد توجد اختلافات طفيفة في التركيب بين الشركات المصنعة، ولكن يجب أن تتوافق جميعها مع GB/T 14992 للتأهل كـ GH4133.
3. ما هي صلابة GH4133؟
صلابة GH4133 هيتعتمد بشكل كبير على حالة المعالجة الحراريةحيث أن تصلب الترسيب (عبر مرحلتي '' و'') هو الآلية الأساسية لضبط صلابته وقوته. فيما يلي قيم الصلابة النموذجية لحالتي المعالجة الحرارية الأكثر شيوعًا، والتي يتم قياسها باستخدام مقياس Rockwell C (HRC) أو Brinell (HBW) (حسب معايير GB/T 230.1 وGB/T 231.1):
الحل-حالة التلدين:
بعد تسخين المحلول (عادةً ما يتم تسخينه إلى 950-1050 درجة، ثم يتم إخماده بالماء-)، يكون GH4133 في مرحلة المحلول الصلب الناعم والمتجانس- مع الحد الأدنى من مراحل التقوية المترسبة. صلابته منخفضة نسبيا:
روكويل سي (HRC):أقل من أو يساوي 32
برينل (HBW، حمولة 3000 كجم):أقل من أو يساوي 340
تُستخدم هذه الحالة بشكل أساسي في عمليات التصنيع (على سبيل المثال، الحدادة، والتصنيع الآلي، والتشكيل) حيث يتم إعطاء الأولوية للليونة وقابلية التشغيل.
الحالة القديمة (حالة الخدمة):
بعد تلدين المحلول متبوعًا بالمعالجة الحرارية القديمة (عادةً ما تكون عملية من خطوتين-: 720 درجة لمدة 8 ساعات، يتم تبريد الفرن -إلى 620 درجة، ويتم الاحتفاظ به لمدة 8 ساعات، ثم يتم تبريده بالهواء-)، وتترسب كميات كبيرة من الطور الناعم '' (Ni₃Nb) و' (Ni₃Al/Ti)، مما يؤدي إلى زيادة الصلابة والقوة بشكل ملحوظ. هذه هي الحالة القياسية لمكونات الخدمة في-، مع قيم الصلابة:
روكويل سي (HRC):38–45
برينل (HBW، حمولة 3000 كجم):380–460
