GH4169合金是以體心四方的γ’’面心立方的γ’相沉淀強(qiáng)化的鎳基高溫合金，在-253—700℃溫度范圍內(nèi)具有良好的綜合性能，650℃以下的屈服強(qiáng)度居變形高溫合金的首位，并具有良好的抗疲勞、抗輻射、抗氧化、耐腐蝕性能，以及良好的加工性能、焊接性能和長期組織穩(wěn)定性，能夠制造各種形狀復(fù)雜的零部件，在宇航、核能、石油工業(yè)中，在上述溫度范圍內(nèi)獲得了極為廣泛的應(yīng)用。
該合金的另一特點(diǎn)是合金的組織對熱加工工藝特別敏感，掌握合金中相析出和溶解規(guī)律及組織與工藝、性能間的相互關(guān)系，可針對不同的使用要求制定合理、可行的工藝規(guī)裎，就能獲得可滿足不同強(qiáng)度級(jí)別和使用要求的各種零件。供應(yīng)的品種有鍛件、鍛棒、軋棒、冷拉棒、圓餅、環(huán)件、板、帶、絲、管等。可制成盤、環(huán)、葉片、軸、緊固件和彈性元件、板材結(jié)構(gòu)件、機(jī)匣等零部件在航空上長期使用。
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合金 |
% |
鎳 |
鉻 |
鐵 |
鉬 |
鈮 |
鈷 |
碳 |
錳 |
硅 |
硫 |
銅 |
鋁 |
鈦 |
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GH4169 |
小 |
50 |
17 |
余量 |
2.8 |
4.75 |
|
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|
|
|
0.20 |
0.65 |
|
大 |
55 |
21 |
3.3 |
5.50 |
1.0 |
0.08 |
0.35 |
0.35 |
0.015 |
0.30 |
0.80 |
1.15 |
GH4169的物理性能:
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密度 |
8.2 g/cm3 |
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熔點(diǎn) |
1260-1340 ℃ |
GH4169在常溫下合金的機(jī)械性能:
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合金 |
抗拉強(qiáng)度 |
屈服強(qiáng)度 |
延伸率 |
硬度 HB |
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GH4169 |
≥965 |
≥550 |
≥30 |
≤363 |
GH4169合金具有不同的熱處理制度，以控制晶粒度、控制δ相形貌、分布和數(shù)量，從而獲得不同級(jí)別的力學(xué)性能。合金的熱處理制度分3類：
（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。
經(jīng)此制度處理的材料晶粒粗化，晶界和晶內(nèi)均無δ相，存在缺口敏感性，但對提髙沖擊性能和抗低溫氫脆有利。
（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。
經(jīng)此制度處理的材料晶界有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(biāo)準(zhǔn)熱處理制度。
720℃±5℃，8h，以50℃/h爐冷至 620℃±5℃，8h，空冷。
按此制度處理后，材料中的δ相較少，能提高材料的強(qiáng)度和沖擊性能。該制度也稱為直接時(shí)效熱處理制度。
合金的冶煉工藝分為3類：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)加電渣重熔加真空電弧重熔。可根據(jù)零件的使用要求，選擇所需的冶煉工藝，滿足應(yīng)用要求。
制造航空和航天發(fā)動(dòng)機(jī)中的各種靜止件和轉(zhuǎn)動(dòng)件，如盤、環(huán)件、機(jī)匣、 軸、葉片、緊固件、彈性元件、燃?xì)鈱?dǎo)管、密封元件等和焊接結(jié)構(gòu)件；制造核能工業(yè)應(yīng)用的各種彈性元件和格架；制造石油和化工領(lǐng)域應(yīng)用的零件及其他零件。
近年來，在對該合金研究不斷深化和對該合金應(yīng)用不斷擴(kuò)大的基礎(chǔ)上，為提高質(zhì)量和降低成本，發(fā)展了很多新工藝：真空電弧重熔時(shí)采用氦氣冷卻工藝，有效減輕鈮偏析f采用噴射成形工藝，生產(chǎn)環(huán)件， 降低生產(chǎn)成本和縮短生產(chǎn)周期；采用超塑成型工藝，擴(kuò)大產(chǎn)品的生產(chǎn)范圍。
因GH4169合金中鈮含量高，合金中的鈮偏析程度與冶金工藝直接相關(guān)。電渣重熔和真空電弧熔煉的熔煉速度和電極棒的質(zhì)量狀態(tài)直接影響材質(zhì)的優(yōu)劣。熔速快，易形成富鈮的黑斑；熔速慢，會(huì)形成貧鈮的白斑；電極棒表面質(zhì)量差和電極棒內(nèi)部有裂紋，均易導(dǎo)致白斑的形成，所以，提髙電極棒質(zhì)量和控制熔速及提高鋼錠的凝固速率是冶煉工藝的關(guān)鍵因素。為避免鋼錠中的元素偏析過重，至今采用的鋼錠直徑不大于508mm
均勻化工藝必須確保鋼錠中的L相完全溶解。鋼錠兩階段均勻化和中間坯二次均勻化處理的時(shí)間，根據(jù)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(guān)。
目前生產(chǎn)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：
合金可滿意地進(jìn)行切削加工。機(jī)械加工時(shí)必須確保圓孤達(dá)到設(shè)計(jì)要求和平滑過渡，不允許在機(jī)械加工、裝配或運(yùn)輸中出現(xiàn)尖角、坑與劃傷缺口，因?yàn)樵谶@些缺陷處，可形成過量的應(yīng)力集中，在使用中會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重事故的發(fā)生。
以上就是關(guān)于GH4169(GH169)鎳基高溫合金介紹。
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