GH4169

一、GH4169概述 

GH4169鋁合金屬鋼是以體心四面八方的γ"和面心萬立方的γ′相水解強化的鎳基高溫鋁合金屬鋼，在-253～700℃溫度因素使用面積內享有比較好的,650℃下面的的塑性變行承載力居變行高溫鋁合金屬鋼的*,并享有比較好的、抗覆蓋、、抗腐蝕不銹鋼功能,及其比較好的加工功能、激光焊接功能和機構增強性，還可以加工各個外觀非常復雜的零機械部件，在宇航、核技術、中國石油工業制造中，在以上所述溫度因素使用面積內刷出了為多方面的用。

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素材鋼材型號GH4169(GH169)

1.2GH4169相同鋼材型號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)

1.3GH4169原料的技術設備標準規定

GJB2612-1996《焊接方法用耐高溫合金屬冷拉絲機材規范起來》

HB6702-1993《WZ8全系列用GH4169合金類棒材》

GJB3165 《飛機維修承力件用常溫硬質合金冷軋和鍛制棒材規定》

GJB1952 《民航用耐高溫合金材料熱軋簿板標準》

GJB1953《 中國航空啟動因屋頂風機具有轉動件用高溫度硬質合金冷軋棒材標準》

GJB2612 《焊接方法用炎熱不銹鋼冷壓模材規范化》

GJB3317《 航空運輸用溫度高錳鋼冷軋護墻板正規》

GJB2297 《國際航空用溫度過高金屬冷拔（軋）無接縫管規定》

GJB3020 《南航用常溫鎳鋼環坯規范性》

GJB3167 《冷鐓用常溫合金鋼冷拔絲材標準化》

GJB3318 《航天用中高溫合金材料冷軋鋼板帶材正規》

GJB2611《 航材用較高溫度鎳鋼冷拉棒材標準化》

YB/T5247 《手工焊接用高溫金屬冷磨砂》

YB/T5249 《冷鐓用耐高溫合金鋼冷不銹鋼拉絲》

YB/T5245 《尋常承力件用常溫不銹鋼熱軋鋼和鍛制棒材》

GB/T14993《 扭動部分用高溫環境不銹鋼軋鋼棒材》

GB/T14994 《炎熱不銹鋼冷拉棒材》

GB/T14995 《耐高溫不銹鋼熱軋鋼板板》

GB/T14996 《高的溫度合金屬帶鋼簿板》

GB/T14997 《溫度過高合金鋼鍛制圓餅》

GB/T14998 《高溫天氣鎳鋼坯件毛壞》

GB/T14992 《室溫鎂合金和黑色金屬間無機化合物室溫材質的分類管理和鋼材型號》

HB5199《 航班用較高溫度合金屬熱軋簿板》

HB5198 《航材葉輪葉片用變型高溫作業耐熱合金棒材》

HB5189 《空航葉輪用形變常溫合金鋼棒材》

HB6072 《WZ8編用GH4169不銹鋼棒材》

1.4GH4169催化組分該鎂合金的催化組分涵蓋3類：規定組分、優越組分、高純組分，見表1-1。優越組分的在規定組分的框架理論上降碳增鈮，因而限制氧化鈮的個數，限制疲乏源和曾加強化裝備相的個數，上升性能指標和涂料密度。另外限制微害溶物隨和體含氧量。高純組分是在優越規定框架理論上減低和微害溶物的含氧量，上升涂料溶解度和。

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熱補救問責體系合金材料材料含有其他的熱補救問責體系，以操縱晶體度、操縱δ相形貌、分散和次數，而使收獲其他類別的結構力學效果。合金材料材料熱補救問責體系分3類：

Ⅰ：(1010～1065)℃?10℃，1h，油冷、空冷或風冷 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的品種產品規格和廠家直銷睡眠程序就可以廠家直銷模鍛件（盤、大體鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、不同的圖型和面積的擰緊件、彈力元器件等、發貨睡眠程序由需求另一方商討。絲材以商討的發貨睡眠程序成盤狀發貨。

1.7GH4169煉制和壓鑄生產技藝硬質合金的冶煉生產技藝包括3類：機械泵度紅外感應燈開關加電渣重熔；機械泵度紅外感應燈開關加機械泵度焊弧放電重熔；機械泵度紅外感應燈開關加電渣重熔加機械泵度焊弧放電重熔。可表明加工零件的便用規范標準，選澤需用的冶煉生產技藝，考慮廣泛應用規范標準。

1.8GH4169廣泛用概述與層次性讓制作航空公司和航天工程起行為中的各式各樣停止件和高速旋轉件，如盤、環件、機匣、軸、葉輪葉片、緊固連接件、剛性器件、燃汽軟管、隔絕器件等和電焊焊接組成件；制作核技術工農業廣泛用的各式各樣剛性器件和格架；制作石油化學工業和化學工業科技領域廣泛用的所需要的零部件及所需要的零部件。

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性熱能

2.1.1GH4169熱分解溫濕度范圍內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線膨漲彈性系數見表2-3；

2.2GH4169導熱系數ρ=8.24g/cm3。

2.3GH4169電性能指標

表2-2[2] 

表2-3[2] 

2.4GH4169吸引力能鎳鋼無吸引力。

2.5GH4169化學工業效能

2.5.1GH4169能力在空氣當中物質中試驗臺100h后的陽極氧化效率見表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相變室內體溫表γ"相是該鋁錳鋼的首要提高相，其高穩定性高室內體溫表是650℃，展開固熔室內體溫表為840～870℃，*固熔室內體溫表是950℃，γ′相也是該鋁錳鋼的提高相，但數據不少γ"相，其析晶室內體溫表是600℃，*熔解室內體溫表是840℃；δ相的展開析晶室內體溫表是700℃，析晶峰室內體溫表是940℃，980℃展開熔解，*熔解室內體溫表是1020℃。

4.2用時-溫濕度-組織開展變為曲線美見圖4-1。

4.3鎳鋼團體構成

4.3.1耐熱碳素鋼細則熱正確處理情況的組織安排由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組成的。γ"(Ni3Nb)相是最大部分的升級相，為體心四正井然有序機構的亞穩定性高相，呈圓輪狀在基體中彌散共格沉淀，在實效或應用領域其間，有向δ相轉變成的市場趨勢，使強度上升。γ′(Ni3(Al、Ti))相的用戶次于γ"相，呈球狀彌散沉淀，對耐熱碳素鋼起這要素升級用途。δ相最大部分的在晶界沉淀，其形貌與鍛打其間的終鍛環境水溫管于，終鍛環境水溫在900℃，型成針狀，在晶界和晶內沉淀；終鍛環境水溫達930℃，δ相呈粉末狀，不勻數據分布點；終鍛環境水溫達950℃，δ相呈短棒狀，數據分布點于晶界為主導；終鍛環境水溫達980℃，在晶界沉淀少許針狀δ相，鍛件發生持續矛盾強烈性。終鍛環境水溫以達到1020℃或會高，鍛件中無δ相沉淀，晶體大小會隨著粗化，鍛件有持續矛盾強烈性。鍛打流程中，δ相在晶界沉淀，能加到釘扎用途，拘束晶體大小粗化。

4.3.2L相是形變GH4169合金屬中不不可以具有的相，該相富鈮，具有于鑄錠枝晶間，有效降低鑄錠初融點，鑄錠中L相固溶溫和勻稱化事件的關心見圖4-2。

4.3.3金屬材質晶粒度

4.3.3.1合金材料在高溫固熔（隔熱2h）時的晶體長大作文非常傾向見圖4-3。

4.3.3.2棒材（原狀晶體9～9.5級）經其他高溫微波加熱并用其他和變形幾率量鍛鑄和變形幾率后，再過程準則滲碳熱處理（固溶高溫965℃，1h），其晶體度的變幻見表4-1。

4.3.3.3鍛件的技術標準的暫行規定，正規鍛件均金屬材質金屬材質晶粒度度為三級，合法某些2級，高強度鍛件均金屬材質金屬材質晶粒度度為8級，合法某些2級；直觀實效鍛件均金屬材質金屬材質晶粒度度應該是10級或更細。

4.3.4隨時限期的鍛件在600～700℃限期500h后，沉淀相數據的變現見表4-2。

表4-1[19] 

表4-2[11] 

五、GH4169工藝性能與要求 

5.1機頭耐腐蝕性

5.1.1因GH4169碳素鋼鋼中鈮含鋅量高，碳素鋼鋼中的鈮偏析地步與冶金行業加工制作工藝設計 單獨相關的。電渣重熔和真空泵弧光熔練的熔練極限速度和電棒的效果形態單獨損害板材的優勢。熔速快，易出現富鈮的黑斑；熔速慢，會出現貧鈮的白點；電棒表面層效果差和電棒內部組織有紋裂，均易引起白點的出現，故，挺高電棒效果和把控好熔速及挺高鋼錠的干固波特率是冶煉加工制作工藝設計 的核心原則。為防止鋼錠中的要素偏析越來越重，如今選擇的鋼錠的直徑并不嚴重于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經一致化加工制造的金屬享有好的熱加工制造耐腐蝕性，鋼錠的開坯加水室內濕度不允許超出1120℃。鍛件的鍛打加工加工制作工藝應綜合鍛件用現狀分析和應用規定，綜合制造廠的制造先決條件而定。開坯和制造鍛件是，當中滲碳室內濕度和終鍛室內濕度須要綜合工件所規定的公司程序和耐腐蝕性來判斷，應該情況報告下，鍛打加工加工的終鍛室內濕度管理在930～950℃兩者為宜。常見鍛件的鍛打加工加工室內濕度和壓扁數量見表5-1。

表5-1[17] 

5.1.3與板才冷壓延成型相關的英文的性見表5-2。

5.1.4鍛件的扭曲程度較、終鍛平均溫度和金屬材質晶粒圖片尺寸間的聯系見圖5-1。

5.1.5合金類動態圖再凝結見圖5-2。

5.1.6打著機樹葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道步驟模鍛而成，不同的的鍛壓微波加熱水溫對樹葉的損害見表5-3，以1020℃頂鍛和終鍛的樹葉企業安全性能為。

5.1.7耐熱合金在炎熱下的易變型抗力直線見圖5-3。

5.2焊結使用機械性能金屬具滿不滿意的焊結使用機械性能，可以氬弧焊、電子器材束焊、縫焊、激光焊等最簡單的方法進行焊結。

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所需要的零部件熱補救生產技能飛機維修所需要的零部件的熱補救普通按1.5條相關規定的Ⅱ、Ⅲ不同管理工作體系，即標熱補救管理工作體系和直接的時長熱補救管理工作體系實行。還有技能法律依據的必備條件下，也可來進行管理工作體系熱補救。按標管理工作體系熱補救時，固溶補救可在950～980℃面積內，在篩選的攝氏度?10℃下實行。

5.4的外面辦理工學藝必不可少時可對組件的外面場面使用噴丸加強、孔熱擠壓加強或螺紋標準滾壓加強程序，使組件在交變負載先決條件下工作任務的壽命也隨著增長率。

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車削手工粗加工手工粗加工與磨削能力合金屬可中意地通過車削手工粗加工手工粗加工。

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