GH4169

一、GH4169概述 

GH4169金屬屬是以體心八方的γ"和面心立米的γ′相沉淀物中升星的鎳基高室內溫度天氣金屬屬，在-253～700℃室溫區間之內內具備著不錯的,650℃以下的的屈服于程度居和變形高室內溫度天氣金屬屬的*,并具備著不錯的、抗輻射源、、耐蝕化特點參數,已經不錯的制作特點參數、對接焊特點參數和安排可靠性，就能夠研發各式各樣圖案更復雜的零器件，在宇航、原子能、油田化學工業中，在上面室溫區間之內內擁有了為密切的利用。

該合金的另一特點是合金組織對熱加工工藝特別敏感，掌握合金中相析出和溶解規律及組織與工藝、性能間的相互關系，可針對不同的使用要求制定合理、可行的工藝規程，就能獲得可滿足不同強度級別和使用要求的各種零件。供應的品種有鍛件、鍛棒、軋棒、冷軋棒、圓餅、環件、板、帶、絲、管等。可制成盤、環、葉片、軸、緊固件和彈性元件、板材結構件、機匣等零部件在航空上使用。

1.1GH4169裝修材料鋼號GH4169(GH169)

1.2GH4169相進鋼種Inconel718(),NC19FeNb(法 國)

1.3GH4169產品的技術工藝準則

GJB2612-1996《焊接方法用較高溫度錳鋼冷磨砂材實驗室管理標準》

HB6702-1993《WZ8題材用GH4169錳鋼棒材》

GJB3165 《中國航空承力件用溫度高合金材料軋鋼和鍛制棒材技術規范》

GJB1952 《航空運輸用高熱鎳鋼冷扎板料標準》

GJB1953《 空航起動因甩動件用持續高溫不銹鋼熱軋鋼棒材規范起來》

GJB2612 《補焊用中高溫不銹鋼冷壓模材規則》

GJB3317《 飛防用中高溫合金材料軋鋼材料標準》

GJB2297 《中國航空用溫度高合金屬冷拔（軋）無縫拼接管管理規范》

GJB3020 《航空航天用中高溫金屬環坯標準》

GJB3167 《冷鐓用高溫環境各種合金冷金屬拉絲材技術規范》

GJB3318 《南航用耐高溫耐熱合金熱軋帶材正確》

GJB2611《 飛機用高溫作業金屬冷拉棒材正規》

YB/T5247 《焊接加工用室溫硬質合金冷拉絲工藝》

YB/T5249 《冷鐓用高溫天氣硬質合金冷壓模》

YB/T5245 《一般的承力件用溫度錳鋼熱扎和鍛制棒材》

GB/T14993《 旋轉控制部件用中高溫合金類熱扎棒材》

GB/T14994 《高溫高壓合金鋼冷拉棒材》

GB/T14995 《持續高溫各種合金熱軋鋼板》

GB/T14996 《高熱合金材料冷軋鋼板金屬薄板》

GB/T14997 《較高溫度鎂合金鍛制圓餅》

GB/T14998 《高溫錳鋼坯件毛壞》

GB/T14992 《溫度硬質合金和塑料間無機化合物溫度建材的分為和類型》

HB5199《 航材用高溫作業合金屬熱軋簿板》

HB5198 《國際航空葉面用發生形變高溫作業合金材料棒材》

HB5189 《航空運輸葉輪用變彎高溫錳鋼棒材》

HB6072 《WZ8類別用GH4169耐熱合金棒材》

1.4GH4169無機化學工業部分該合金材質的無機化學工業部分分成3類：細則部分、質優的部分、高純部分，見表1-1。質優的部分的在細則部分的的地基上降碳增鈮，然而減掉炭化鈮的數量，減掉疲勞過度源和不斷增加武器鍛造相的數量，的提升效果和材質力度。與此同時減掉會傷沉渣隨和體硫濃度。高純部分是在質優的細則的地基上減小和會傷沉渣的硫濃度，的提升材質溶解度和。

核能應用的GH4169合金，需控制硼含量（元素成分不變），具體含量由供需雙方協商確定。當ω（B）≤0.002%時，為與宇航工業用的GH4169合金加以區別，合號為GH4169A。

表1-1[1] % 

續表1-1% 

1.5GH4169熱處里體系合金材料類有著多種的熱處里體系，以抑制晶粒度度、抑制δ相形貌、數據分布和數，而使擁有多種層次的結構力學機械性能。合金材料類熱處里體系分3類：

Ⅰ：(1010～1065)℃?10℃，1h，油冷、空冷或油冷 720℃?5℃，8h，以50℃/h爐冷至620℃?5℃，8h，空冷。

經此制度處理的材料晶粒粗化，晶界和晶內均無δ相，存在缺口敏感性，但對提高沖擊性能和抵抗低溫氫脆有利。

Ⅱ：(950～980)℃?10℃，1h，油冷、空冷或散熱 720℃?5℃，8h，以50℃/h爐冷至620℃?5℃，8h，空冷。

經此制度處理的材料有δ相，有利于消除缺口敏感性，是常用的熱處理制度，也稱為標準熱處理制度。

Ⅲ：720℃?5℃，8h,以50℃/h爐冷至620℃?5℃，8h，空冷。

經此制度處理后，材料中的δ相較少，能提高材料的強度和沖擊性能。該制度也稱為直接時效熱處理制度。

1.6GH4169種類樣式和生產商商狀況也可以生產商商模鍛件（盤、整體結構鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、有差異 形壯和尺寸的擰緊件、回彈性組件等、到貨狀況由供給夫妻雙方談判。絲材以談判的到貨狀況成盤狀到貨。

1.7GH4169冶煉和鍛鑄生產技術各種合金的冶煉生產技術可以分為3類：蒸空傳器加電渣重熔；蒸空傳器加蒸空弧光放電重熔；蒸空傳器加電渣重熔加蒸空弧光放電重熔。可會根據器件的運行需要，選澤營養的冶煉生產技術，充分滿足運用需要。

1.8GH4169適用慨況與特殊的需要手工制做技術南航和航空航天發起機中的各式各樣靜置件和運轉件，如盤、環件、機匣、軸、嫩葉、扭緊件、Q彈部件、天然氣套管、封好部件等和電焊型式件；手工制做技術核能源重工業適用的各式各樣Q彈部件和格架；手工制做技術能源和紙業的領域適用的零配件及零配件。

近年來，在對該合金研究不斷深化和對該合金應用不斷擴大的基礎上，為提高質量和降低，發展了很多新工藝：真空電弧重熔是采用氦氣冷卻工藝，有效減輕鈮偏析；采用噴射成型工藝，生產環件，降低生產和縮短生產周期；采用超塑成型工藝，擴大產品的生產范圍。

二、GH4169物理及化學性能 

2.1GH4169溫性能

2.1.1GH4169溶化室溫時間范圍1260～1320℃。

2.1.2GH4169熱導率見表2-1。

表2-1[2] 

2.1.3GH4169比熱容見表2-2。

2.1.4GH4169線脹大因子見表2-3；

2.2GH4169密度計算公式ρ=8.24g/cm3。

2.3GH4169電特點

表2-2[2] 

表2-3[2] 

2.4GH4169磁塊能合金屬無磁塊。

2.5GH4169生物學能

2.5.1GH4169特性在氣體媒介中校正100h后的硫化強度見表2-4。

表2-4 

三、GH4169力學性能 

優質棒材技術標準規定的性能見表3-1。

表3-1[1] 

注：熱處理制度：Ⅱ。

四、GH4169組織結構 

4.1相變室溫γ"相是該和金的一般強化相，其高可靠室溫是650℃，起固熔室溫為840～870℃，*固熔室溫是950℃，γ′相也是該和金的強化相，但人數高于γ"相，其溶解室溫是600℃，*熔解室溫是840℃；δ相的起溶解室溫是700℃，溶解峰室溫是940℃，980℃起熔解，*熔解室溫是1020℃。

4.2事件-溫度-組織機構塑造曲線圖見圖4-1。

4.3和金組織安排的結構

4.3.1和金細則熱操作動態的組識由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組合成。γ"(Ni3Nb)相是主耍增幅相，為體心六方有序化空間結構的亞比較穩定相，呈圓輪狀在基體中彌散共格進行沉淀，在時間或用途這段時間內，有向δ相提升的趨勢英文，使剛度驟降。γ′(Ni3(Al、Ti))相的數目次于γ"相，呈球狀彌散進行沉淀，對和金起這部位增幅用途。δ相主耍在晶界進行沉淀，其形貌與段造加工這段時間內的終鍛體溫相關的，終鍛體溫在900℃，進行針狀，在晶界和晶內進行沉淀；終鍛體溫達930℃，δ相呈粒子狀，粗糙遍布；終鍛體溫達950℃，δ相呈短棒狀，遍布于晶界側重于；終鍛體溫達980℃，在晶界進行沉淀一定量針狀δ相，鍛件冒出持續矛盾神經敏非理性。終鍛體溫完成1020℃或高些，鍛件中無δ相進行沉淀，晶粒度度也隨之粗化，鍛件有持續矛盾神經敏非理性。段造加工過程中 中，δ相在晶界進行沉淀，能得到釘扎用途，阻擋晶粒度度粗化。

4.3.2L相是形變GH4169合金類中不不得具有的相，該相富鈮，具有于鑄錠枝晶間，大幅度降低鑄錠初凝固點，鑄錠中L相固溶環境溫度和平滑化時長的的關系見圖4-2。

4.3.3晶粒大小度

4.3.3.1合金材料在常溫固熔（隔熱保溫2h）時的晶體發育取向見圖4-3。

4.3.3.2棒材（原始社會晶體9～9.5級）經不一樣的高溫高溫同時以不一樣的發生形變量淬火發生形變后，再路過規則熱進行處理（固溶高溫965℃，1h），其晶體度的轉化見表4-1。

4.3.3.3鍛件枝術標準規范歸定，尋常鍛件大概晶體度度為6級，不可以少數2級，堆物攻鍛件大概晶體度度為8級，不可以少數2級；進行限期鍛件大概晶體度度應給10級或更細。

4.3.4隨時追訴法定期限的鍛件在600～700℃追訴法定期限500h后，溶解相數據的變遷見表4-2。

表4-1[19] 

表4-2[11] 

五、GH4169工藝性能與要求 

5.1真空成型耐磨性

5.1.1因GH4169不銹鋼中鈮含量的高，不銹鋼中的鈮偏析方面與礦冶加工過程隨時相應。電渣重熔和渦流電弧放電煉制的煉制效率和電棒的質量水平狀況隨時危害所選材質的高低。熔速快，易演變成富鈮的黑斑；熔速慢，會演變成貧鈮的皮膚白斑病；電棒外面質量水平差和電棒內部管理有紋裂，均易導至皮膚白斑病的演變成，所有，增強電棒質量水平和操控熔速及增強鋼錠的干固頻率是冶煉加工過程的關健方面。為逃避鋼錠中的屬性偏析過量，如今通過的鋼錠網套直徑不太以上508mm。

均勻化工藝必須確保鋼錠中的L相*熔解。鋼錠兩階段均勻化和中間坯二次均勻化處理的時間，根據鋼錠和中間坯的直徑而定。均勻化工藝的控制與材料中的鈮偏析程度直接相關。

目前生產中采用的1160℃，20h?1180℃，44h的均勻化工藝，尚不足以消除鋼錠中心的偏析，因此建議采用以下均勻化工藝：

1.1150～1160℃，20～30h＋1180～1190℃，110～130h；

2.1160℃，24h＋1200℃，70h[20]。

5.1.2經均衡化治療的鎳鋼具備著很好的熱生產方式方式制造加工特點，鋼錠的開坯電加熱熱度禁止大于1120℃。鍛件的打造流程應表明鍛件運用情況和應該用的要求，綜合生產方式方式制造廠的生產方式方式制造前提而定。開坯和生產方式方式制造鍛件是，兩邊固溶處理熱度和終鍛熱度務必表明零部件所的要求的組織安排模式和特點來肯定，一般的狀況下，打造的終鍛熱度設定在930～950℃之中為宜。以及鍛件的打造熱度和變型限度見表5-1。

表5-1[17] 

5.1.3與的板材冷擠壓鑄造相關聯的性能參數見表5-2。

5.1.4鍛件的變行的程度、終鍛平均溫度和晶粒大小長寬高當中的直接關系見圖5-1。

5.1.5不銹鋼情況再結晶體見圖5-2。

5.1.6熱車機葉尖模鍛件由頂鍛和終鍛二道制作工藝模鍛而成，不同的的鑄造進行加熱工作溫度對葉尖的影向見表5-3，以1020℃頂鍛和終鍛的葉尖集體效果為。

5.1.7鎳鋼在溫度過高下的壓扁抗力折線見圖5-3。

5.2電焊焊接方法工藝機械性能參數合金屬具備有認同的電焊焊接方法工藝機械性能參數，可以氬弧焊、電商束焊、縫焊、激光焊等方式 開始電焊焊接方法工藝。

對直接時效狀態的零部件，推薦采用慣性摩擦焊以保持其強化效果，選用合適的摩擦焊工藝參數，在保留細晶組織的同時，焊縫邊緣及熱影響區還可以保留強化相γ′和γ"以及δ相，因此對接頭性能無明顯影響，對直接時效的鍛件，可在鍛造狀態進行摩擦焊，焊后再進行直接時效處理（制度Ⅲ），可獲得持久強度很高的焊接接頭[21]。

表5-2 

表5-3[19] 

5.3加工元件熱治理工學院藝空航加工元件的熱治理通暢按1.5條法律規定的Ⅱ、Ⅲ哪幾種問責機制，即細則熱治理問責機制和真接時限熱治理問責機制去。再來新技術重要依據的經濟條件下，也可主要包括問責機制熱治理。按細則問責機制熱治理時，固溶治理可在950～980℃范圍之內內，在選中的溫度?10℃下去。

5.4的面上治理 工藝技術必備時可對元件的面上事態對其進行噴丸升級、孔壓擠升級或管螺紋滾壓升級程序，使元件在交變荷載標準下事業的質保期加飆升長。

對要求噴涂耐磨封嚴涂層的零件，可采用等離子噴涂或噴涂工藝，以噴涂為佳，噴涂涂層與基體結合強度高，涂層致密、硬度高、孔隙率低，耐磨性好。

5.5鉆削制作精加工與軸類耐腐蝕性耐熱合金可服務滿意地完成鉆削制作精加工。

機械加工時必須確保圓弧達到設計要求和平滑過渡，不允許在機械加工、裝配或運輸中出現尖角、坑與劃傷缺口，因為在這些缺陷出，可形成過量的應力集中，在使用中會導致事故的發生。

六、GH4169(GH169)低溫抗拉及屈服性能（含熱處理工藝） 

表6-1—溫度對熱軋棒材的拉伸性能影響

表6-1 

注：以上樣品熱處理工藝：980℃?5℃退火，1小時 720℃?5℃時效，8小時，空冷至620℃?5℃，在620℃?5℃保溫到總時效時間達到18小時， 空冷

表6-2—鍛件（短橫向實驗）的低溫性能

表6-2