Grain Growth Behavior of Nickel-based Superalloy GH3230

Zhen Xingmin; Kou Jinfeng; Bai Yaguan; Nie Yihong; Shang Shuming; Zhang Bingbing; Zhang Xin

doi:10.20057/j.1003-8620.N250548

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Grain Growth Behavior of Nickel-based Superalloy GH3230

Forming and Phase Transition | 更新时间：2026-01-16

- Grain Growth Behavior of Nickel-based Superalloy GH3230
- Special Steel Vol. 47, Issue 1, Pages: 120-127(2026)
- 作者机构：
  
  1.天津重型装备工程研究有限公司，天津 300457
  2.黑龙江省高端核电装备智能制造重点试验室，齐齐哈尔 161042
  3.中国第一重型机械股份公司，齐齐哈尔 161042
  4.首都航天机械有限公司，北京 100076
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.N250548
  CLC： TG132.3
- Received：19 September 2025，
  
  Revised：2025-11-03，
  
  Accepted：25 November 2025，
  
  Published：30 January 2026
- 稿件说明：
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甄兴敏,寇金凤,白亚冠等.镍基高温合金GH3230晶粒长大行为[J].特殊钢,2026,47(01):120-127.

Zhen Xingmin,Kou Jinfeng,Bai Yaguan,et al.Grain Growth Behavior of Nickel-based Superalloy GH3230[J].Special Steel,2026,47(01):120-127.
甄兴敏,寇金凤,白亚冠等.镍基高温合金GH3230晶粒长大行为[J].特殊钢,2026,47(01):120-127. DOI： 10.20057/j.1003-8620.N250548.

Zhen Xingmin,Kou Jinfeng,Bai Yaguan,et al.Grain Growth Behavior of Nickel-based Superalloy GH3230[J].Special Steel,2026,47(01):120-127. DOI： 10.20057/j.1003-8620.N250548.

摘要

晶粒长大行为对镍基合金锻造以及热处理工艺的制定有十分重要的意义。对GH3230合金在1 150～1 240 ℃保温1～10 h的晶粒长大行为进行了研究，分析了关键工艺参数加热温度、保温时间对其晶粒尺寸的影响规律，并构建了GH3230合金晶粒长大模型。结果表明，GH3230合金晶粒长大对加热温度更敏感，提高加热温度晶粒长大更快，而当加热温度高于1 220 ℃，晶粒出现了异常长大；晶界上碳化物的钉扎阻碍了晶粒的长大，1 150 ℃保温3 h后、1 180~1 240 ℃保温1 h后合金晶界上原本的碳化物逐渐回溶，晶粒长大速度加快；建立了GH3230合金1 150～1 220 ℃加热、保温时间不大于10 h范围内的晶粒长大模型D=D

12.66

0.206

exp（-133 602/RT），其预测值与实验值吻合较好，其结果可为实际生产及数值模拟研究提供一定的参考。

Abstract

The grain growth behavior of nickel-based superalloys is of great significance for the formulation of forging and heat treatment processes. The grain growth behavior of GH3230 alloy was studied in the temperature range of 1 150 ℃-1 240 ℃ for 1-10 hours. The effects of critical process parameters such as heating temperature and holding time， on the grain size were analyzed， and a grain growth model of GH3230 alloy was established. The results show that the grain growth of GH3230 alloy is more sensitive to the heating temperature. Grain growth accelerates rapidly with increasing temperature. When the heating temperature is higher than 1 220 ℃， abnormal grain growth occurs. The precipitation of carbides on the grain boundaries pinns the grain growth. After holding at 1 150 ℃ for 3 hours and at 1 180 ℃-1 240 ℃ for 1 hour， the original carbides on the grain boundaries gradually dissolve， and the grain growth rate increases. A grain growth model of GH3230 alloy in the heating range of 1 150 ℃-1 220 ℃ and holding time not exceeding 10 hours was established as D=D

12.66

0.206

exp（-133 602/RT）， and the predicted values are in good

agreement with the experimental values. The results can provide certain references for actual production and numerical simulation studies.

关键词

Keywords

references

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