GH4169

一、GH4169概述 

GH4169碳素鋼是以體心六方的γ"和面心立米的γ′相沉積強化裝備的鎳基耐高溫天氣碳素鋼，在-253～700℃溫差領域內具備正常的,650℃下類的屈從強度居磨損耐高溫天氣碳素鋼的*,并具備正常的、抗輔射、、耐的腐蝕耐熱性,及及正常的加工廠耐熱性、焊接方法耐熱性和組織性不穩界定性，是可以制造出各種類型外形較為復雜的零元器件，在宇航、核技術、石油天然氣工業制造中，在作出溫差領域內換取了為廣的廣泛應用。

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裝修材料鋼種GH4169(GH169)

1.2GH4169同類型號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)

1.3GH4169食材的技術標準化

GJB2612-1996《焊接方法用低溫合金類冷拔絲材規范化》

HB6702-1993《WZ8全系列用GH4169耐熱合金棒材》

GJB3165 《航天承力件用溫度過高錳鋼帶鋼和鍛制棒材標準化》

GJB1952 《航材用高溫度合金鋼冷軋鋼板金屬薄板規程》

GJB1953《 飛機打火機轉件用高溫作業碳素鋼熱軋鋼板棒材規范化》

GJB2612 《焊接生產用高熱耐熱合金冷拉絲工藝材技術規范》

GJB3317《 空航用耐高溫合金屬熱軋鋼原材料管理規范》

GJB2297 《航空公司用耐高溫不銹鋼冷拔（軋）無縫隙管規范了》

GJB3020 《航空公司用耐高溫鎂合金環坯規則》

GJB3167 《冷鐓用高的溫度合金材料冷金屬拉絲材規范化》

GJB3318 《航材用低溫碳素鋼冷軋鋼帶材國家標準》

GJB2611《 航空航天用較高溫度金屬冷拉棒材原則》

YB/T5247 《對焊用高溫度合金鋼冷壓模》

YB/T5249 《冷鐓用高熱鎳鋼冷壓模》

YB/T5245 《通常承力件用溫度過高鎳鋼帶鋼和鍛制棒材》

GB/T14993《 翻轉部分用高熱金屬帶鋼棒材》

GB/T14994 《高的溫度耐熱合金冷拉棒材》

GB/T14995 《耐高溫碳素鋼熱軋鋼板》

GB/T14996 《室溫碳素鋼帶鋼簿板》

GB/T14997 《高熱和金鍛制圓餅》

GB/T14998 《溫度碳素鋼坯件毛壞》

GB/T14992 《中耐高溫耐熱合金和重金屬間化學物質中耐高溫建筑材料的的分類和類型》

HB5199《 國際航空用高溫高壓耐熱合金帶鋼板料》

HB5198 《航班樹葉用變彎低溫鎳鋼棒材》

HB5189 《飛機葉尖用和變形溫度碳素鋼棒材》

HB6072 《WZ8編用GH4169錳鋼棒材》

1.4GH4169普通機械物質該鎂合金的普通機械物質可以分為3類：規格物質、一流的物質、高純物質，見表1-1。一流的物質的在規格物質的核心上降碳增鈮，導致少炭化鈮的總數，少困倦源和曾加提升相的總數，提升 性和素材程度。一同少危害懸浮物主氣體濃度。高純物質是在一流的規格核心上減小和危害懸浮物的濃度，提升 素材純凈度和。

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熱處置監督機制各種合金鋼享有不一樣的的熱處置監督機制，以控住晶粒大小度、控住δ相形貌、數據分布和需求量，進而擁有不一樣的職別的熱學特性。各種合金鋼熱處置監督機制分3類：

Ⅰ：(1010～1065)℃?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、空冷或水冷式 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產品要求和供給情況下是可以供給模鍛件（盤、大體鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、各不相同樣式形態和尺寸的防松螺絲件、韌性組件等、收貨情況下由市場需求甲乙雙方商討。絲材以商討的收貨情況下成盤狀收貨。

1.7GH4169鍛煉和冶煉流程和金的冶煉流程包含3類：重力作用光磁感覺加電渣重熔；重力作用光磁感覺加重力作用脈沖重熔；重力作用光磁感覺加電渣重熔加重力作用脈沖重熔。可不同鑄件的運用必須，選定 需求的冶煉流程，夠滿足運用必須。

1.8GH4169軟件慨況與個性化請求制作空航和核精細化工汽車發傾向中的多種失重狀態件和高速旋轉件，如盤、環件、機匣、軸、葉輪、緊固連接件、黏性加工工件、天燃氣picc導管、封口加工工件等和焊接生產結構特征件；制作核技術精細化工軟件的多種黏性加工工件和格架；制作石油工業和精細化工業務領域軟件的加工工件及加工工件。

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熱性食物能

2.1.1GH4169熔融溫濕度范圍內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線增加常數見表2-3；

2.2GH4169比熱容ρ=8.24g/cm3。

2.3GH4169電耐熱性

表2-2[2] 

表2-3[2] 

2.4GH4169磁體能合金材料無磁體。

2.5GH4169無機化學能力

2.5.1GH4169安全性能在冷空氣導電介質中試驗檢測100h后的脫色傳輸速率見表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相變氣溫γ"相是該金屬的關鍵加強相，其高安全穩定氣溫是650℃，起固熔氣溫為840～870℃，*固熔氣溫是950℃，γ′相也是該金屬的加強相，但個數不大于γ"相，其揮發氣溫是600℃，*熔解氣溫是840℃；δ相的起揮發氣溫是700℃，揮發峰氣溫是940℃，980℃起熔解，*熔解氣溫是1020℃。

4.2時間間隔-攝氏度-組織結構轉化身材曲線見圖4-1。

4.3鎂合金進行設備構造

4.3.1鎂和金標準單位熱工作情形的組織化由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組合而成。γ"(Ni3Nb)相是核心精煉相，為體心四海井然有序組成的亞穩定性相，呈圓輪狀在基體中彌散共格沉淀，在時間或app時候中，有向δ相轉型的大趨勢，使標準增漲。γ′(Ni3(Al、Ti))相的比例次于γ"相，呈球狀彌散沉淀，對鎂和金起有大部分精煉的的功效。δ相核心在晶界沉淀，其形貌與鍛鑄時候中的終鍛室溫相關聯，終鍛室溫在900℃，確立針狀，在晶界和晶內沉淀；終鍛室溫達930℃，δ相呈小粒狀，不光滑占比；終鍛室溫達950℃，δ相呈短棒狀，占比于晶界相結合；終鍛室溫達980℃，在晶界沉淀極少量針狀δ相，鍛件出現男人長久人才豁口靈敏性。終鍛室溫到達1020℃或更強，鍛件中無δ相沉淀，金屬材質晶粒度而使得粗化，鍛件有男人長久人才豁口靈敏性。鍛鑄時候中，δ相在晶界沉淀，能加到釘扎的的功效，影響金屬材質晶粒度粗化。

4.3.2L相是和變形GH4169各種合金中不合法產生的相，該相富鈮，產生于鑄錠枝晶間，下降鑄錠初沸點，鑄錠中L相固溶溫度因素和平滑化周期的相互關系見圖4-2。

4.3.3晶粒度度

4.3.3.1各種合金在較高溫度固熔（保溫隔熱2h）時的晶粒大小長大以后局限性見圖4-3。

4.3.3.2棒材（原本金屬材質晶粒大小9～9.5級）經有所差異高溫熱加工并用有所差異膨脹量淬火膨脹后，再要經過標熱加工（固溶高溫965℃，1h），其金屬材質晶粒大小度的的變化見表4-1。

4.3.3.3鍛件技木標淮規定，普通級鍛件分別晶粒度大小度度為四級，限制某些2級，堆物攻鍛件分別晶粒度大小度度為8級，限制某些2級；可以時效性鍛件分別晶粒度大小度度應給10級或更細。

4.3.4立即時長性的鍛件在600～700℃時長性500h后，分析出相需求量的變遷見表4-2。

表4-1[19] 

表4-2[11] 

五、GH4169工藝性能與要求 

5.1壓合功能

5.1.1因GH4169錳鋼中鈮量高，錳鋼中的鈮偏析地步與冶金材料制作工藝流程會涉及到的。電渣重熔和真空室脈沖融煉的融煉速度慢和電棒的的品質水平方式會影向的材料的高低。熔速快，易型成富鈮的黑斑；熔速慢，會型成貧鈮的斑點；電棒外表的品質水平差和電棒室內有波浪紋，均易影響斑點的型成，以，提供電棒的品質水平和操作熔速及提供鋼錠的溶化傳輸速度是冶煉制作工藝流程的主要要素。為防止出現鋼錠中的重元素偏析厚重，至今已有主要采用的鋼錠的直徑較小于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經不勻化治理 的碳素鋼享有好的熱加工制作工藝 特點，鋼錠的開坯受熱平均熱度表沒法高于1120℃。鍛件的淬火加工制作工藝 應通過鍛件選用概況和應該用請求，結合在一起的制造廠家的的制造前提而定。開坯和的制造鍛件是，在期間降溫平均熱度表和終鍛平均熱度表應該通過零配件所請求的公司情形和特點來制定，般條件下，淬火的終鍛平均熱度表保持在930～950℃直接為宜。常見鍛件的淬火平均熱度表和傾斜成度見表5-1。

表5-1[17] 

5.1.3與石材冷成型法有觀的性能參數見表5-2。

5.1.4鍛件的和變形系數、終鍛室溫和晶粒大小長寬比相互間的影響見圖5-1。

5.1.5鋁合金動態信息再沉淀見圖5-2。

5.1.6啟因素葉子模鍛件由頂鍛和終鍛二道繁瑣流程模鍛而成，多種的熔煉供暖平均溫度對葉子的影晌見表5-3，以1020℃頂鍛和終鍛的葉子安排耐腐蝕性為。

5.1.7合金類在高溫天氣下的傾斜抗力線性見圖5-3。

5.2電弧悍接使用性能方面各種合金更具貼心的電弧悍接使用性能方面，常用氬弧焊、手機束焊、縫焊、激光點焊等的方法來電弧悍接。

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] 

5.3零配件熱辦理工學藝民航零配件的熱辦理常按1.5條暫行規定的Ⅱ、Ⅲ這兩種管理制的重要性，即規格熱辦理管理制的重要性和立即期限熱辦理管理制的重要性做出。等到新技術遵循原則的具體條件下，也可采用了管理制的重要性熱辦理。按規格管理制的重要性熱辦理時，固溶辦理可在950～980℃空間內，在圈定的平均溫度?10℃下做出。

5.4外面外理工學藝重要性時可對零部件外面新常態來進行噴丸武器鍛造、孔撞擊武器鍛造或螺孔滾壓武器鍛造作業，使零部件在交變載重前提下作業的平均壽命加培延長。

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軸類制作與軸類的性能硬質合金可認可地做好軸類制作。

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