GH4169

一、GH4169概述 

GH4169碳素鋼是以體心八方的γ"和面心萬立方的γ′相發展強化的鎳基高溫度碳素鋼，在-253～700℃溫度范疇內更具正常的,650℃以下的的妥協抗拉強度居和變形高溫度碳素鋼的*,并更具正常的、抗幅射、、耐灼傷能,與正常的加工工藝能、點焊能和進行穩判定高性，都可以打造一些外形冗雜的零配件，在宇航、核能發電、油田重工業中，在所述溫度范疇內得到了為普遍的用。

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建材鋼種GH4169(GH169)

1.2GH4169相似鋼材型號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)

1.3GH4169建材的技能規格

GJB2612-1996《不銹鋼焊接用高熱合金類冷金屬拉絲材標準》

HB6702-1993《WZ8系用GH4169合金類棒材》

GJB3165 《空航承力件用氣溫不銹鋼冷軋和鍛制棒材正確》

GJB1952 《國際航空用高溫高壓鎳鋼冷軋鋼簿板制約》

GJB1953《 飛防發起機扭動件用持續高溫合金類熱軋鋼棒材規則》

GJB2612 《焊接加工用高溫度耐熱合金冷拉絲機材規程》

GJB3317《 航空運輸用溫度錳鋼軋鋼材料規則》

GJB2297 《飛機用耐高溫耐熱合金冷拔（軋）無縫對接管標準化》

GJB3020 《民航用耐高溫各種合金環坯規則》

GJB3167 《冷鐓用低溫合金屬冷金屬拉絲材標準規范》

GJB3318 《飛防用炎熱合金屬熱軋帶材規范了》

GJB2611《 航班用室溫鎳鋼冷拉棒材技術規范》

YB/T5247 《點焊用中高溫不銹鋼冷金屬拉絲》

YB/T5249 《冷鐓用高溫度合金材料冷不銹鋼拉絲》

YB/T5245 《傳統承力件用耐高溫和金帶鋼和鍛制棒材》

GB/T14993《 屋頂風機具有轉動零配件用中高溫碳素鋼熱軋鋼板棒材》

GB/T14994 《高熱合金類冷拉棒材》

GB/T14995 《低溫碳素鋼冷軋板》

GB/T14996 《溫度過高不銹鋼冷軋鋼板簿板》

GB/T14997 《高溫鋁合金鍛制圓餅》

GB/T14998 《較高溫度耐熱合金坯件毛壞》

GB/T14992 《溫度碳素鋼和輕金屬間類化合物溫度資料的分為和類型》

HB5199《 航天用持續高溫合金鋼熱軋卷板》

HB5198 《民用航空嫩葉用變行溫度硬質合金棒材》

HB5189 《航空航天葉尖用磨損高溫作業硬質合金棒材》

HB6072 《WZ8全系列用GH4169合金屬棒材》

1.4GH4169藥劑學精分該合金類的藥劑學精分以分成3類：細則的物質、高品質的物質、高純的物質，見表1-1。高品質的物質的在細則的物質的核心上降碳增鈮，于是縮減增碳鈮的數量，縮減勞累源和增高精煉相的數量，從而延長耐磨性和村料抗拉強度。與此同時縮減不利沉淀物主氣體水分量。高純的物質是在高品質細則核心上縮減和不利沉淀物的水分量，從而延長村料飽和度和。

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熱加工規章考核機制錳鋼具有著區別的熱加工規章考核機制，以管控晶粒度度、管控δ相形貌、占比和數目，進而兌換區別行政級別的力學結構耐磨性。錳鋼熱加工規章考核機制分3類：

Ⅰ：(1010～1065)℃?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品系規格參數和出售方式下也可以出售模鍛件（盤、整體性鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、多種形狀圖片和尺碼的鎖固件、回彈性組件等、提貨期期方式下由需求量彼此商討。絲材以商討的提貨期期方式下成盤狀提貨期期。

1.7GH4169鍛造和精鑄加工的工藝流程金屬的冶煉加工的工藝流程氛圍3類：渦流箱室紅外感受到加電渣重熔；渦流箱室紅外感受到加渦流箱室電弧焊接放電重熔；渦流箱室紅外感受到加電渣重熔加渦流箱室電弧焊接放電重熔。可會按照元器件的實用想要，選購所需要的冶煉加工的工藝流程，滿意應用想要。

1.8GH4169使用簡況與特有想要生產南航和航空航天啟傾向中的多種多樣勻速直線運動件和晃動件，如盤、環件、機匣、軸、樹葉、防松螺絲件、粘性電子器件、然氣套管、密封帶電子器件等和焊接生產結構的件；生產核能源工業園使用的多種多樣粘性電子器件和格架；生產油品和化工新材料行業領域使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溫性能

2.1.1GH4169熔融工作溫度空間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線增長比率見表2-3；

2.2GH4169硬度ρ=8.24g/cm3。

2.3GH4169電耐磨性

表2-2[2] 

表2-3[2] 

2.4GH4169永久磁鐵能合金材料無永久磁鐵。

2.5GH4169化學工業功能

2.5.1GH4169使用性能在空氣的物料中試驗報告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相變高溫γ"相是該和金的通常提升相，其高平衡高溫是650℃，展開固熔高溫為840～870℃，*固熔高溫是950℃，γ′相也是該和金的提升相，但比例不低于γ"相，其揮發高溫是600℃，*熔解高溫是840℃；δ相的展開揮發高溫是700℃，揮發峰高溫是940℃，980℃展開熔解，*熔解高溫是1020℃。

4.2時-氣溫-集體轉為弧度見圖4-1。

4.3鋁合金企業格局

4.3.1鎂鋁合金條件熱辦理情況下的團體由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組建。γ"(Ni3Nb)相是首要升級相，為體心四面八方良好節構的亞穩定性高相，呈圓球狀在基體中彌散共格溶解，在法定期限或采用前一天，有向δ相適應的發展，使強度走低。γ′(Ni3(Al、Ti))相的用戶次于γ"相，呈球狀彌散溶解，對鎂鋁合金起幾一些升級角色。δ相首要在晶界溶解，其形貌與鍛鑄前一天的終鍛濕度關于 ，終鍛濕度在900℃，轉變成針狀，在晶界和晶內溶解；終鍛濕度達930℃，δ相呈科粒狀，均地理遍布；終鍛濕度達950℃，δ相呈短棒狀，地理遍布于晶界偏重于；終鍛濕度達980℃，在晶界溶解一定量針狀δ相，鍛件會出現耐用凹槽皮膚敏各樣。終鍛濕度到1020℃或較高，鍛件中無δ相溶解，晶體會隨著粗化，鍛件有耐用凹槽皮膚敏各樣。鍛鑄時中，δ相在晶界溶解，能得到釘扎角色，拘束晶體粗化。

4.3.2L相是形變GH4169鎳鋼中不能夠現實存在著的相，該相富鈮，現實存在著于鑄錠枝晶間，減少鑄錠初溶點，鑄錠中L相固溶攝氏度和飽滿化周期的關心見圖4-2。

4.3.3金屬材質晶粒度

4.3.3.1金屬在常溫固熔（墻體保溫2h）時的晶粒大小長完更傾向見圖4-3。

4.3.3.2棒材（初始晶粒大小度9～9.5級）經不一樣環境體溫采暖器后以不一樣變彎量煅造變彎后，再根據條件熱進行處理（固溶環境體溫965℃，1h），其晶粒大小度度的發生改變見表4-1。

4.3.3.3鍛件技木規范標準法律法規，傳統鍛件評均晶體大小度為三級，能接受單個2級，堆物攻鍛件評均晶體大小度為8級，能接受單個2級；直接性時限鍛件評均晶體大小度應該是10級或更細。

4.3.4進行有效期的鍛件在600～700℃有效期500h后，揮發相用量的轉變 見表4-2。

表4-1[19] 

表4-2[11] 

五、GH4169工藝性能與要求 

5.1壓延成型性能指標

5.1.1因GH4169鋁各種合金中鈮含磷量高，鋁各種合金中的鈮偏析限度與石油化工加工加工直觀關聯。電渣重熔和真空室電弧焊接熔鑄的熔鑄快速和電棒的的質量環境直觀引響布料材質的優劣勢。熔速快，易養成富鈮的黑斑；熔速慢，會養成貧鈮的斑點；電棒外表面的質量差和電棒內部組織有波浪紋，均易誘發斑點的養成，所以說，提生電棒的質量和管控熔速及提生鋼錠的溶化時延是冶煉加工加工的最為關鍵的原則。為避免出現鋼錠中的化學元素偏析很重，來看所采用的鋼錠直徑往往并不高于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經均勻的化治理 的錳鋼享有比較好的熱加工廠穩定性，鋼錠的開坯受熱室內的氣溫應當已經超過1120℃。鍛件的鑄造加工加工應依照鍛件用到現象和應用領域的標準，配合研發廠的研發前提條件而定。開坯和研發鍛件是，中部降溫室內的氣溫和終鍛室內的氣溫應該依照零件及運轉實際情況所的標準的組織性心態和穩定性來斷定，通常實際情況實際情況下，鑄造加工的終鍛室內的氣溫操控在930～950℃相互之間為宜。以及鍛件的鑄造加工室內的氣溫和壓扁情況見表5-1。

表5-1[17] 

5.1.3與石材冷壓延成型關于的功效見表5-2。

5.1.4鍛件的壓扁水平、終鍛溫度和金屬材質晶粒外形尺寸內的直接關系見圖5-1。

5.1.5金屬動態的再成果見圖5-2。

5.1.6啟因素樹葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道工藝技術模鍛而成，差異的鍛造加工燒水溫度因素對樹葉的不良影響見表5-3，以1020℃頂鍛和終鍛的樹葉組織性特性為。

5.1.7金屬在氣溫下的磨損抗力擬合曲線見圖5-3。

5.2對焊加工安全的性能碳素鋼擁有滿意度的對焊加工安全的性能，能用氬弧焊、網絡束焊、縫焊、悍接等方案展開對焊加工。

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組件熱工作工藝設計空航組件的熱工作普通按1.5條相關規定的Ⅱ、Ⅲ兩種類型管理辦法，即標熱工作管理辦法和來時效性熱工作管理辦法來。等到技術水平措施的原則下，也可使用管理辦法熱工作。按標管理辦法熱工作時，固溶工作可在950～980℃范圍內內，在選著的溫差?10℃下來。

5.4的的表面外理工學藝必要的時可對鑄件的的表面反腐敗斗爭參與噴丸增幅、孔熱擠壓增幅或螺孔滾壓增幅環節，使鑄件在交變負載因素下工做的保修期加培增長期。

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切銷粗生產加工與軸類性能參數碳素鋼可認可地進行切銷粗生產加工。

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