GH4169高溫合金體心四方γ"和面心立方γ′鎳基高溫合金相沉淀強(qiáng)化。 GH4169高溫合金-253~700℃綜合性能好，溫度范圍650℃以下屈服強(qiáng)度在變形高溫合金中排名第一，具有良好的抗疲勞、抗輻射、抗氧化、耐腐蝕、加工性能、焊接性能和長(zhǎng)期組織穩(wěn)定性，可在宇航、核能、石油工業(yè)中制造各種形狀復(fù)雜的部件，已廣泛應(yīng)用于上述溫度范圍內(nèi)。合金的另一個(gè)特點(diǎn)是合金組織對(duì)熱加工工藝特別敏感，掌握組織與工藝、性能之間的相互分析和溶解規(guī)律，可根據(jù)不同的使用要求制定合理可行的工藝程序，獲得各種零件，可滿足不同的強(qiáng)度水平和使用要求。合金的另一個(gè)特點(diǎn)是，合金組織對(duì)熱加工工藝特別敏感，掌握組織與工藝和性能之間的相互分析和溶解規(guī)律，可以根據(jù)不同的使用要求制定合理可行的工藝程序，獲得各種零件，可以滿足不同的強(qiáng)度水平和使用要求。供應(yīng)的品種包括鍛件、鍛造棒、軋制棒、冷軋棒、圓蛋糕、件、板、帶、絲、管等。可制成盤、環(huán)、葉、軸、緊固件、彈性元件、板結(jié)構(gòu)件、機(jī)箱等部件在航空上長(zhǎng)期使用。 GH4169材料牌號(hào)GH4169(GH169) GH4169相近牌號(hào)Inconel718(美國(guó)),NC19FeNb(法國(guó)) GH4169化學(xué)成分： 材料號(hào)：GH4169標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 鎳Ni:50——55 鉻Cr：17——21 鐵Fe：余量5 碳C：≤0.08 錳Mn：≤0.35 硅Si：≤0.35 硫S：≤0.1 鉬Mo:2.8-3.3 鈮鉭≤4.75-5.5 銅Cu≤0.3 鈦Ti≤0.7——1.15 鋁Al≤0.2——0.8 該合金的化學(xué)成分分為標(biāo)準(zhǔn)成分、優(yōu)質(zhì)成分和高純度成分三類。在標(biāo)準(zhǔn)成分的基礎(chǔ)上，優(yōu)質(zhì)成分可以減少碳化鈮的數(shù)量，減少疲勞源，增加強(qiáng)化相的數(shù)量，提高抗疲勞性和材料強(qiáng)度。在標(biāo)準(zhǔn)成分的基礎(chǔ)上，優(yōu)質(zhì)成分可以減少碳化鈮的數(shù)量，減少疲勞源，增加強(qiáng)化相的數(shù)量，提高抗疲勞性和材料強(qiáng)度。 減少有害雜質(zhì)和氣體的含量。在優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，降低硫和有害雜質(zhì)的含量，提高材料的純度和綜合性能。 核能應(yīng)用的GH4169合金需要控制硼含量(其他元素成分不變)，具體含量由供需雙方協(xié)商確定。當(dāng)ω（B）≤0.002%時(shí)，與航天工業(yè)有關(guān)GH4169合金不同，合金牌號(hào)為GH4169A。 熱處理系統(tǒng)： 合金控制晶粒度，控制合金有不同的熱處理系統(tǒng)δ形狀、分布和數(shù)量，從而獲得不同層次的力學(xué)性能。 合金熱處理系統(tǒng)分為三類： Ⅰ：(1010～1065)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷 720℃±5℃，8h，以50℃/h爐冷至620℃±5℃，8h，空冷。該系統(tǒng)處理的材料晶粒粗化，晶界和晶內(nèi)無δ缺口敏感，但有利于提高沖擊性能，抵抗低溫氫脆性。 Ⅱ：(950～980)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷 720℃±5℃，8h，以50℃/h爐冷至620℃±5℃，8h，空冷。該系統(tǒng)處理的材料包括δ是最常用的熱處理系統(tǒng)，又稱標(biāo)準(zhǔn)熱處理系統(tǒng)，有利于消除缺口敏感性。 Ⅲ：720℃±5℃，8h,以50℃/h爐冷至620℃±5℃，8h，空冷。該系統(tǒng)處理后，材料中的材料δ可以提高材料的強(qiáng)度和沖擊性能。該系統(tǒng)又稱直接及時(shí)熱處理系統(tǒng)。 GH4169品種規(guī)格及供應(yīng)狀態(tài):模鍛件(盤、整體鍛件)、蛋糕、環(huán)、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、形狀、尺寸相同的緊固件、彈性元件等。交貨狀態(tài)由供需雙方商定。絲綢以約定的交付狀態(tài)盤狀交付 GH4169熔鑄工藝-合金冶煉工藝分為真空感應(yīng)加電渣重熔、真空感應(yīng)加真空電弧重熔、真空感應(yīng)加電渣重熔、真空電弧重熔三類。可根據(jù)零件的使用要求選擇所需的冶煉工藝，以滿足應(yīng)用要求。 特殊要求： 制造盤、環(huán)、箱、軸、葉片、緊固件、彈性元件、，如盤、環(huán)、箱、軸、葉片、緊固件、彈性部件、氣體導(dǎo)管、密封部件和焊接結(jié)構(gòu)部件；制造核能工業(yè)應(yīng)用的各種彈性部件和框架；制造石油和化工應(yīng)用的部件和其他部件。近年來，在深化合金研究和擴(kuò)大合金應(yīng)用的基礎(chǔ)上，開發(fā)了許多提高質(zhì)量、降低成本的新工藝：真空電弧重熔采用氦冷卻工藝，有效減少鈮分析；噴射成型工藝、生產(chǎn) 環(huán)件，降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期；采用超塑成型工藝，擴(kuò)大產(chǎn)品生產(chǎn)范圍。 GH1260~132℃。 GH4169密度ρ=8.24g/cm3。 GH4169磁性合金無磁性。 GH4169相變溫度 γ"其最高穩(wěn)定溫度為650℃，固熔溫度為840~870℃，完全固熔溫度為950℃，γ′相也是合金的強(qiáng)化相，但數(shù)量少于γ"相，其沉淀溫度為600℃，完全熔化溫度為840℃；δ開始沉淀溫度為700℃，沉淀峰溫為940℃，980℃完全熔化溫度為1020℃。 合金組織結(jié)構(gòu)： 合金標(biāo)準(zhǔn)熱處理狀態(tài)的組織由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組成。 合金組織結(jié)構(gòu)： 合金標(biāo)準(zhǔn)熱處理狀態(tài)的組織由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組成。γ"(Ni3Nb)相是主要的強(qiáng)化相，是體心四方有序結(jié)構(gòu)的亞穩(wěn)定相，在基體中呈圓盤彌散共格沉淀，在長(zhǎng)期時(shí)效或長(zhǎng)期應(yīng)用期間有向δ相變趨勢(shì)降低了強(qiáng)度。γ′(Ni3(Al、Ti))相數(shù)次于γ"對(duì)合 金起到部分強(qiáng)化作用。δ相主要在晶界沉淀，其形狀與鍛造過程中的最終鍛造溫度有關(guān)，最終鍛造溫度為900℃，在晶界和晶內(nèi)形成針狀，最終鍛造溫度達(dá)到930℃，δ顆粒狀，分布均勻；最終鍛造溫度達(dá)到950℃，δ呈短棒狀，主要分布在晶界；最終鍛造溫度達(dá)到980℃，在晶界沉淀少量針狀δ鍛件有持久缺口敏感性。最終鍛造溫度達(dá)到1020℃或更高，鍛件中沒有δ晶粒粗化，鍛件具有持久缺口敏感性。鍛造 過程中，δ晶界沉淀可起到釘扎作用，阻礙晶粒粗化。L相是變形GH不允許存在于4169合金中的相，在鑄錠枝晶間存在，降低了鑄錠初熔點(diǎn)、鑄錠中L相固溶溫度和均勻化時(shí)間的關(guān)系。 GH由于4169工藝性能和要求GH4169合金中鈮含量高，與冶金工藝直接相關(guān)。熔化速度和電極棒的質(zhì)量直接影響材料的質(zhì)量。熔速快，容易形成富鈮黑斑；熔速慢，會(huì)形成 鈮白斑；電極棒表面質(zhì)量差，電極棒內(nèi)裂紋，容易導(dǎo)致白斑形成。因此，冶煉過程的關(guān)鍵因素是提高電極棒的質(zhì)量，控制熔化速度，提高鋼錠的凝固速率。為避免鋼錠中元素偏析過多，鋼錠直徑不大于508mm。 均勻化工藝必須保證鋼錠中的L相完全熔化。根據(jù)鋼錠和中間坯的直徑，鋼錠兩階段均勻化和中間坯二次均勻化。均勻化工藝的控制直接關(guān)系到材料中的鈮偏析程度。目前生產(chǎn)中使用的1160℃，20h±1180℃，44h由于鋼錠中心的偏析，均勻化工藝不足以消除 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]。 均勻處理的合金具有良好的熱加工性能，鋼錠的加熱溫度不得超過1120℃。 均勻處理的合金具有良好的熱加工性能，鋼錠的加熱溫度不得超過1120℃。鍛件鍛造工藝應(yīng)根據(jù)鍛件的使用情況和應(yīng)用要求，結(jié)合生產(chǎn)廠的生產(chǎn)條件。開坯和鍛件生產(chǎn)是指中間退火溫度和最終鍛件溫度必須根據(jù)零件要求的組織狀態(tài)和性能來確定。一般來說，鍛件的最終鍛件溫度控制在930~950℃之間為宜。 GH4169焊接性能： 合金焊接性能滿意，可采用氬弧焊、電子束焊、縫焊、點(diǎn)焊等方法焊接。對(duì)于直接及時(shí)狀態(tài)的零件，建議采用慣性摩擦焊，以保持其強(qiáng)化效果，并選擇合適的摩擦焊工藝參數(shù)。在保留細(xì)晶組織的同時(shí)，還可以保留焊縫邊緣和熱影響區(qū)域的強(qiáng)化相γ′和γ"以及δ因此，對(duì)接頭性 直接時(shí)效鍛件可在鍛造狀態(tài)下摩擦焊接，焊接后直接時(shí)效處理(系統(tǒng))Ⅲ），可獲得耐久強(qiáng)度高的焊接接頭。 處理工藝： 航空零件的熱處理通常按照1.5條的規(guī)定進(jìn)行Ⅱ、Ⅲ兩種制度，即標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度和直接及時(shí)熱處理制度。 處理工藝： 航空零件的熱處理通常按照1.5條的規(guī)定進(jìn)行Ⅱ、Ⅲ兩種系統(tǒng)，即標(biāo)準(zhǔn)熱處理系統(tǒng)和直接及時(shí)熱處理系統(tǒng)。在技術(shù)依據(jù)下，也可采用其他系統(tǒng)進(jìn)行熱處理。固溶處理可按標(biāo)準(zhǔn)制度進(jìn)行950~ 980℃在所選溫度范圍內(nèi)，±10℃下進(jìn)行。 GH4169表面處理工藝：必要時(shí)，可對(duì)零件表面進(jìn)行噴丸強(qiáng)化、孔擠壓強(qiáng)化或螺紋滾壓強(qiáng)化，使零件在交替載荷條件下的工作壽命成倍增加。等離子噴涂或爆炸噴涂工藝可用于零件，可采用等離子噴涂或爆炸噴涂工藝，最好是爆炸噴涂和爆炸噴涂 涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度高，涂層致密，硬度高，孔隙率低，耐磨性好。 GH4169切削及磨削性能：合金可滿意切削。在機(jī)械加工過程中，必須確保弧符合設(shè)計(jì)要求，過渡平穩(wěn)，在機(jī)械加工、裝配或運(yùn)輸過程中不得出現(xiàn)尖角 、坑與劃傷缺口，因?yàn)樵谶@些缺陷中，會(huì)形成過度的應(yīng)力集中，在使用中會(huì)造成嚴(yán)重的事故。