GH4169

一、GH4169概述 

GH4169多種多樣碳素鋼類是以體心四正的γ"和面心立方米的γ′相凝固強化裝備的鎳基溫度高作業多種多樣碳素鋼類，在-253～700℃環境溫度空間內具備有積極的,650℃以上的屈從力度居變行溫度高作業多種多樣碳素鋼類的*,并具備有積極的、抗輔射、、抗沖擊性安全固定性處理,包括積極的生產加工制造安全固定性處理、補焊安全固定性處理和組識固定性處理，還可以加工制造多種多樣形態冗雜的零部位，在宇航、核能源、是由工業化中，在所述環境溫度空間內獲得了了為多方面的選用。

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用料鋼材型號GH4169(GH169)

1.2GH4169相似品牌Inconel718(),NC19FeNb(法 國)

1.3GH4169材質的新技術標

GJB2612-1996《氬弧焊用溫度和金冷金屬拉絲材制約》

HB6702-1993《WZ8類型用GH4169耐熱合金棒材》

GJB3165 《飛機承力件用炎熱合金材料熱扎和鍛制棒材規范了》

GJB1952 《空航用高的溫度錳鋼冷扎板料規定》

GJB1953《 航空運輸汽車發心理晃動件用高熱不銹鋼熱扎棒材標準》

GJB2612 《不銹鋼焊接用高的溫度合金類冷金屬拉絲材技術規范》

GJB3317《 飛機維修用耐高溫合金鋼帶鋼木板材正確》

GJB2297 《空航用溫度過高合金屬冷拔（軋）無縫對接管規范性》

GJB3020 《中國航空用耐高溫合金類環坯管理規范》

GJB3167 《冷鐓用炎熱鋁合金冷拔絲材正確》

GJB3318 《南航用高熱合金材料冷軋鋼帶材制約》

GJB2611《 飛機用低溫鋁合金冷拉棒材要求》

YB/T5247 《焊結用低溫錳鋼冷壓模》

YB/T5249 《冷鐓用室溫錳鋼冷磨砂》

YB/T5245 《硬性承力件用高溫天氣各種合金熱軋鋼板和鍛制棒材》

GB/T14993《 扭動安全裝置用持續高溫鎳鋼冷軋棒材》

GB/T14994 《高溫碳素鋼冷拉棒材》

GB/T14995 《高溫硬質合金軋鋼板》

GB/T14996 《溫度合金屬冷軋鋼板簿板》

GB/T14997 《高溫天氣錳鋼鍛制圓餅》

GB/T14998 《高溫高壓和金坯件毛壞》

GB/T14992 《耐氣溫合金和合金間類化合物耐氣溫素材的進行分類和鋼號》

HB5199《 南航用炎熱鋁合金冷軋鋼板板料》

HB5198 《飛機樹葉用和變形高溫度鎂合金棒材》

HB5189 《國際航空樹葉用變彎氣溫鎳鋼棒材》

HB6072 《WZ8國產用GH4169耐熱合金棒材》

1.4GH4169物理有效部分該碳素鋼的物理有效部分涵蓋3類：原則有效部分、上等有效部分、高純有效部分，見表1-1。上等有效部分的在原則有效部分的基本上降碳增鈮，最終得以下降炭化鈮的總量，下降疲勞過度源和添加加強相的總量，加強穩定性和建筑建材效果。互相下降有損鈣鎂離子主氣體含鐵。高純有效部分是在上等原則基本上減輕和有損鈣鎂離子的含鐵，加強建筑建材色度和。

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熱除理工作規范碳素鋼還具有不同的于的熱除理工作規范，以操縱晶體度、操縱δ相形貌、區域劃分和使用量，可以賺取不同的于級別的運動學性。碳素鋼熱除理工作規范分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品種外形寬度和產生的的情況能夠產生模鍛件（盤、一體化鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、與眾不同圖型和寬度的固定件、彈力組件等、到貨的的情況由需求另一方商談。絲材以商談的到貨的的情況成盤狀到貨。

1.7GH4169鍛煉和煅造流程設備錳鋼的冶煉流程設備可分3類：負壓感測器加電渣重熔；負壓感測器加負壓弧光放電重熔；負壓感測器加電渣重熔加負壓弧光放電重熔。可給出零件及運轉情況的用到規定，確定需用的冶煉流程設備，足夠操作規定。

1.8GH4169應運概貌與特別的符合要求研制民用航空和航空航天熱車機中的各個靜止不動件和運轉件，如盤、環件、機匣、軸、樹葉、固定件、可塑性電子器件、然氣套管、密閉電子器件等和不銹鋼焊接設計件；研制核能源工業化的應運的各個可塑性電子器件和格架；研制國際石油和紙業領域行業應運的組件及組件。

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熔解平均溫度范圍圖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線澎脹公式見表2-3；

2.2GH4169密度計算公式ρ=8.24g/cm3。

2.3GH4169電功效

表2-2[2] 

表2-3[2] 

2.4GH4169永久磁鐵能鋁合金無永久磁鐵。

2.5GH4169化學工業特點

2.5.1GH4169耐熱性在大氣媒質中實驗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相變溫暖γ"相是該和金的通常加強相，其高穩定可靠溫暖是650℃，進行固熔溫暖為840～870℃，*固熔溫暖是950℃，γ′相也是該和金的加強相，但個數多于γ"相，其析晶溫暖是600℃，*熔解溫暖是840℃；δ相的進行析晶溫暖是700℃，析晶峰溫暖是940℃，980℃進行熔解，*熔解溫暖是1020℃。

4.2日期-溫度-組織開展演變弧線見圖4-1。

4.3合金材料阻止構造

4.3.1碳素鋼條件熱加工形態的安排由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相建立。γ"(Ni3Nb)相是包括武器鍛鑄相，為體心四海合理設備構造的亞保持穩定相，呈圓筒狀在基體中彌散共格分溶解，在實效或用過后，有向δ相轉化成的前景，使抗壓強度降低。γ′(Ni3(Al、Ti))相的總數次于γ"相，呈球狀彌散分溶解，對碳素鋼起一步分武器鍛鑄角色。δ相包括在晶界分溶解，其形貌與鍛鑄過后的終鍛室內環境室溫相關，終鍛室內環境室溫在900℃，建立針狀，在晶界和晶內分溶解；終鍛室內環境室溫達930℃，δ相呈小粒狀，不規則生長；終鍛室內環境室溫達950℃，δ相呈短棒狀，生長于晶界為重；終鍛室內環境室溫達980℃，在晶界分溶解小量針狀δ相，鍛件誕生更久豁口過敏性。終鍛室內環境室溫超過1020℃或挺高，鍛件中無δ相分溶解，晶體因而粗化，鍛件有更久豁口過敏性。鍛鑄工作中，δ相在晶界分溶解，能開到釘扎角色，妨礙晶體粗化。

4.3.2L相是發生形變GH4169碳素鋼中不能會出現的相，該相富鈮，會出現于鑄錠枝晶間，消減鑄錠初溶點，鑄錠中L相固溶工作溫度和透亮化耗時的密切關系見圖4-2。

4.3.3晶體度

4.3.3.1鎳鋼在高熱固熔（隔熱保溫2h）時的金屬材質晶粒發育人格缺陷見圖4-3。

4.3.3.2棒材（最原始晶粒度大小9～9.5級）經不一的的的溫度熱操作加熱即為不一的壓扁量精鑄壓扁后，再路經條件熱操作（固溶的的溫度965℃，1h），其晶粒度大小度的波動見表4-1。

4.3.3.3鍛件技術設備原則法律法規，普遍鍛件的分別金屬材質晶粒度度度為6級，合法其他2級，堆物攻鍛件的分別金屬材質晶粒度度度為8級，合法其他2級；立即時長鍛件的分別金屬材質晶粒度度度應是10級或更細。

4.3.4單獨有效期的鍛件在600～700℃有效期500h后，分析出相的數量的發生變化見表4-2。

表4-1[19] 

表4-2[11] 

五、GH4169工藝性能與要求 

5.1脫模性能方面

5.1.1因GH4169硬質合金類中鈮水平高，硬質合金類中的鈮偏析層面與冶金材料加工工藝設備同時相關。電渣重熔和真空泵弧光熔鑄的熔鑄時間和電棒的質量睡眠狀態同時應響原材料的優略。熔速快，易行成富鈮的黑斑；熔速慢，會行成貧鈮的白癜風；電棒的表面質量差和電棒組織結構有裂口，均易進行白癜風的行成，因此 ，的提升電棒質量和的控制熔速及的提升鋼錠的凝結帶寬是冶煉加工工藝設備的重要的因素分析。為杜絕鋼錠中的原子偏析超重，直到今天用的鋼錠尺寸并不太于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經飽滿化治療的硬質合金更具不錯的熱加工處理功能，鋼錠的開坯熱處理加熱濕度嚴禁已經超過1120℃。鍛件的鍛壓方法應據鍛件采用狀況發生和應該用規范，結合起來制造廠的制造水平而定。開坯和制造鍛件是，兩邊淬火濕度和終鍛濕度必定據配件上的所規范的公司方式和功能來判定，大部分實際情況下，鍛壓的終鍛濕度把握在930～950℃之間為宜。常見鍛件的鍛壓濕度和扭曲度見表5-1。

表5-1[17] 

5.1.3與材料冷定型有關于的特點見表5-2。

5.1.4鍛件的扭曲的情況、終鍛環境溫度和晶粒度寬度內的相互關系見圖5-1。

5.1.5合金鋼技術性再析出見圖5-2。

5.1.6熱車機嫩葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道流程模鍛而成，有差異的熔煉受熱攝氏度對嫩葉的關系見表5-3，以1020℃頂鍛和終鍛的嫩葉組織機構功能為。

5.1.7鋁合金在高溫高壓下的彎曲變形抗力擬合曲線見圖5-3。

5.2熔接耐熱性金屬含有比較滿意的熔接耐熱性，可作氬弧焊、電子元器件束焊、縫焊、激光焊等工藝實行熔接。

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加工配件上的熱辦工院藝航空航天加工配件上的的熱辦理基本上按1.5條的規定的Ⅱ、Ⅲ有兩種體系，即標淮的熱辦理體系和會法定期限熱辦理體系使用。等到技術工藝根據的經濟條件下，也可用體系熱辦理。按標淮的體系熱辦理時，固溶辦理可在950～980℃位置內，在選取的溫濕度?10℃下使用。

5.4漆層操作的工藝必備時可對加工產品漆層情勢實現噴丸增幅、孔壓擠增幅或螺孔滾壓增幅工藝流程，使加工產品在交變載重必要條件下辦公的壽命加翻番長。

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切銷激光制造與軸類耐磨性鎳鋼可服務滿意地實施切銷激光制造。

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