Effect of Residual Nb on Mechanical Properties of GH4080A Alloy

Zhang Hong; Wang Yongqiang; Li Xu; Tang Qing; Wang Li; Gao Shoulei; Cao Zheng

doi:10.20057/j.1003-8620.N250501

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Effect of Residual Nb on Mechanical Properties of GH4080A Alloy

Product Research and Development | 更新时间：2026-01-16

- Effect of Residual Nb on Mechanical Properties of GH4080A Alloy
- Special Steel Vol. 47, Issue 1, Pages: 22-27(2026)
- 作者机构：
  
  1.安徽工业大学材料科学与工程学院，马鞍山 243002
  2.高品质特殊钢湖北省重点实验室，黄石 435001
  3.大冶特殊钢有限公司，黄石 435001
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.N250501
  CLC： TG146.1+5
- Received：14 June 2025，
  
  Revised：2025-07-16，
  
  Accepted：24 July 2025，
  
  Published：30 January 2026
- 稿件说明：
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张宏,王永强,李旭等.残余Nb对GH4080A合金力学性能的影响[J].特殊钢,2026,47(01):22-27.

Zhang Hong,Wang Yongqiang,Li Xu,et al.Effect of Residual Nb on Mechanical Properties of GH4080A Alloy[J].Special Steel,2026,47(01):22-27.
张宏,王永强,李旭等.残余Nb对GH4080A合金力学性能的影响[J].特殊钢,2026,47(01):22-27. DOI： 10.20057/j.1003-8620.N250501.

Zhang Hong,Wang Yongqiang,Li Xu,et al.Effect of Residual Nb on Mechanical Properties of GH4080A Alloy[J].Special Steel,2026,47(01):22-27. DOI： 10.20057/j.1003-8620.N250501.

摘要

在工程化冶炼过程中，为降低成本和提高资源利用率而使用返回料，以及炉衬材料元素残留，均可能导致残余杂质元素引入合金。研究了熔炼过程中不同残余Nb含量对GH4080A合金室温和750 ℃下力学性能的影响。结果表明，随着残余Nb增加，Nb在晶界处偏析并团簇形成粗大的含Nb碳化物条带。这些团簇状含Nb碳化物对室温拉伸性能影响不显著，但会显著降低合金的高温持久性能。当残余

［Nb］增加至0.05%时，合金在750 ℃下的持久断裂时间降至100 h以下（标准要求≥100 h）。因此，GH4080A合金熔炼过程中需将

［Nb］严格控制在0.05%以下。该研究阐明了残余Nb元素恶化GH4080A合金高温持久性能的作用机制，也为该合金工程化冶炼的元素控制提供了技术指导。

Abstract

During industrial-scale smelting processes， the use of recycled materials/returns to reduce costs and enhance resource utilization efficiency， along with elemental residues from furnace lining materials， can introduce residual impurity elements into the alloy. This study investigates the influence of varying residual Nb contents generated during the smelting process on the mechanical properties of GH4080A alloy at both room temperature and 750 ℃.The results demonstrate that as the residual Nb content increases， Nb segregates at grain boundaries and clusters into coarse Nb-contain carbide bands. These clustered Nb-contain carbides exhibit no significant impact on room-temperature tensile properties but severely degrade the alloy's high-temperature stress rupture properties. When the residual

［Nb］ content reaches 0.05%， the stress rupture life at 750 ℃ drops below 100 hours （as per specification requirement ≥100 hours）.Consequently，

［Nb］ content must be strictly controlled below 0.05% during GH4080A alloy smelting. This research elucidates the underlying mechanism through which residual Nb deteriorates the high-temperature stress rupture performance of GH4080A alloy and offers practical guidance for elemental control in its industrial-scale sm

elting.

关键词

Keywords

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