GH4169

一、GH4169概述 

GH4169硬質合金類鋼是以體心四正的γ"和面心立方米的γ′相沉淀出的強化的鎳基氣溫硬質合金類鋼，在-253～700℃溫範圍內極具好的,650℃下面的的屈服屈服強度屈服強度居膨脹氣溫硬質合金類鋼的*,并極具好的、抗福射、、耐的腐蝕動態平衡性,或者好的制作加工動態平衡性、點焊動態平衡性和阻止動態平衡性，能夠開發所有樣式形態很復雜的零元器件，在宇航、原子能、油品工業生產中，在上面的溫範圍內刷出了為豐富的運用。

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建筑材料鋼號GH4169(GH169)

1.2GH4169相進類型Inconel718(),NC19FeNb(法 國)

1.3GH4169村料的技術水平標準規范

GJB2612-1996《電弧焊接用常溫碳素鋼冷磨砂材規則》

HB6702-1993《WZ8一系列用GH4169鎳鋼棒材》

GJB3165 《航材承力件用溫度高不銹鋼帶鋼和鍛制棒材實驗室管理標準》

GJB1952 《航班用持續高溫耐熱合金冷扎卷板國家標準》

GJB1953《 航班打火機螺桿旋轉件用炎熱合金鋼軋鋼棒材規范性》

GJB2612 《電焊用溫度鋁合金冷金屬拉絲材標準化》

GJB3317《 飛防用高溫度鎂合金軋鋼護墻板原則》

GJB2297 《民用航空用溫度合金屬冷拔（軋）無縫對接管正規》

GJB3020 《民航用室溫金屬環坯技術規范》

GJB3167 《冷鐓用溫度過高鎳鋼冷拉絲機材制約》

GJB3318 《飛機用氣溫錳鋼熱軋帶材規定》

GJB2611《 中國航空用氣溫鋁合金冷拉棒材要求》

YB/T5247 《電焊用氣溫鎂合金冷拉絲機》

YB/T5249 《冷鐓用高溫作業不銹鋼冷金屬拉絲》

YB/T5245 《高級承力件用低溫錳鋼熱軋鋼板和鍛制棒材》

GB/T14993《 拖動配件用高的溫度金屬熱軋鋼棒材》

GB/T14994 《持續高溫金屬冷拉棒材》

GB/T14995 《高溫環境碳素鋼熱軋鋼板》

GB/T14996 《持續高溫各種合金熱軋金屬薄板》

GB/T14997 《較高溫度錳鋼鍛制圓餅》

GB/T14998 《溫度高合金類坯件毛壞》

GB/T14992 《炎熱物料和物料間無機化合物炎熱物料的分為和鋼材牌號》

HB5199《 飛防用高溫環境合金鋼冷扎薄鋼板》

HB5198 《飛防葉輪用變化室溫合金鋼棒材》

HB5189 《飛防葉子用易變型耐高溫錳鋼棒材》

HB6072 《WZ8一系列用GH4169合金材料棒材》

1.4GH4169物理電學精分該鎳鋼的物理電學精分可分3類：規范組分、優秀組分、高純組分，見表1-1。優秀組分的在規范組分的條件上降碳增鈮，為了減掉氧化鈮的個數，減掉勞累源和上升淬煉相的個數，提升安全性能和文件效果。同一減掉不利其它雜物隨和體含水量。高純組分是在優秀規范條件上消減和不利其它雜物的含水量，提升文件飽和度和。

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熱正確整理監督機制合金類類體現了有差異 的的熱正確整理監督機制，以調整晶粒大小度、調整δ相形貌、分布圖和用戶，而可以獲得有差異 的等級分類的測力穩定性。合金類類熱正確整理監督機制分3類：

Ⅰ：(1010～1065)℃?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、空冷或油冷 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品系規格尺寸和銷售形態會銷售模鍛件（盤、整體布局鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、其他外形和規格尺寸的牢固件、延展能力零件等、交付形態由需求交易雙方彼此談判。絲材以談判的交付形態成盤狀交付。

1.7GH4169鍛煉和冶煉工序合金鋼的冶煉工序氛圍3類：蒸空紅外光感器加電渣重熔；蒸空紅外光感器加蒸空弧光重熔；蒸空紅外光感器加電渣重熔加蒸空弧光重熔。可依照部件的便用追求，采用所需要的冶煉工序，充分考慮技術應用追求。

1.8GH4169用簡況與特殊的需要生產營造航材和航天部啟驅動力中的各項勻速運動件和螺桿旋轉件，如盤、環件、機匣、軸、葉面、鎖緊件、韌性元器件封裝、天燃氣管內、密閉元器件封裝等和錫焊結構的件；生產營造原子能產業用的各項韌性元器件封裝和格架；生產營造煤炭和石油化工行業用的鑄件及鑄件。

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性溫能

2.1.1GH4169溶化溫濕度區間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線彭脹比率見表2-3；

2.2GH4169密度計算公式ρ=8.24g/cm3。

2.3GH4169電安全性能

表2-2[2] 

表2-3[2] 

2.4GH4169吸引力能碳素鋼無吸引力。

2.5GH4169無機化學特性

2.5.1GH4169耐腐蝕性在室內空氣材質中試驗裝置100h后的氧化反應速率單位見表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相變環境工作溫濕度γ"相是該合金類屬的注意提升相，其高穩定的環境工作溫濕度是650℃，開始固熔環境工作溫濕度為840～870℃，*固熔環境工作溫濕度是950℃，γ′相也是該合金類屬的提升相，但數據小于γ"相，其揮發環境工作溫濕度是600℃，*熔解環境工作溫濕度是840℃；δ相的開始揮發環境工作溫濕度是700℃，揮發峰環境工作溫濕度是940℃，980℃開始熔解，*熔解環境工作溫濕度是1020℃。

4.2時期-熱度-企業轉為曲線美見圖4-1。

4.3碳素鋼組織安排結構類型

4.3.1碳素鋼條件熱工作心態的策劃 由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組成。γ"(Ni3Nb)相是主要是的增強相，為體心四面八方進行的結構的亞不穩相，呈園盤狀在基體中彌散共格沉淀，在有效期或運用哺乳期內，有向δ相轉型的大趨勢，使的強度下跌。γ′(Ni3(Al、Ti))相的數據次于γ"相，呈球狀彌散沉淀，對碳素鋼起一臺分增強用。δ相主要是的在晶界沉淀，其形貌與鑄造哺乳期內的終鍛溫濕度表光于，終鍛溫濕度表在900℃，構成針狀，在晶界和晶內沉淀；終鍛溫濕度表達930℃，δ相呈粒狀狀，平滑勻稱；終鍛溫濕度表達950℃，δ相呈短棒狀，勻稱于晶界相結合；終鍛溫濕度表達980℃，在晶界沉淀少許針狀δ相，鍛件產生經久拐點銘各樣。終鍛溫濕度表提升1020℃或更快，鍛件中無δ相沉淀，金屬材質金屬材質晶粒而使得粗化，鍛件有經久拐點銘各樣。鑄造全過程中，δ相在晶界沉淀，能出到釘扎用，拘束金屬材質金屬材質晶粒粗化。

4.3.2L相是彎曲GH4169鋁合金中不能夠留存的相，該相富鈮，留存于鑄錠枝晶間，消減鑄錠初沸點，鑄錠中L相固溶溫度表和平滑化期限的的聯系見圖4-2。

4.3.3晶體度

4.3.3.1錳鋼在溫度固熔（隔溫2h）時的晶體成長傾向性見圖4-3。

4.3.3.2棒材（原來晶粒度大小9～9.5級）經差異室內溫度供暖同時以差異磨損量鍛打磨損后，再經過要求熱整理（固溶室內溫度965℃，1h），其晶粒度大小度的波動見表4-1。

4.3.3.3鍛件技巧原則規定標準，普通級鍛件總值值金屬材質晶粒大小度度為四級，能接受個體2級，高強度鍛件總值值金屬材質晶粒大小度度為8級，能接受個體2級；同時時長鍛件總值值金屬材質晶粒大小度度取決于10級或更細。

4.3.4間接法定期限的鍛件在600～700℃法定期限500h后，進行析出相數量的變化見表4-2。

表4-1[19] 

表4-2[11] 

五、GH4169工藝性能與要求 

5.1真空成型安全性能

5.1.1因GH4169金屬中鈮分子量高，金屬中的鈮偏析限度與有色金屬技藝之間有關的。電渣重熔和真空箱弧光鍛造的鍛造訪問速度和電棒的產品狀態下之間關系金屬材質的好壞。熔速快，易構成富鈮的黑斑；熔速慢，會構成貧鈮的癲癇；電棒外觀產品差和電棒組織結構有紋裂，均易會造成癲癇的構成，那么，加快電棒產品和調整熔速及加快鋼錠的干固帶寬是冶煉技藝的首要的因素。為規避鋼錠中的稀有元素偏析超重，迄今為止采取的鋼錠尺寸不多于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經均化進行處理的鎂合金還具有非常好的熱加工處理穩定性，鋼錠的開坯預熱體溫不得不小于1120℃。鍛件的煅造新工藝應利用鍛件用到現狀和利用符合要求，聯系分娩廠的分娩環境而定。開坯和分娩鍛件是，上面淬火體溫和終鍛體溫要利用配件上的所符合要求的組建形態和穩定性來敲定，基本情況報告下，煅造的終鍛體溫的控制在930～950℃內為宜。各個鍛件的煅造體溫和扭曲水平見表5-1。

表5-1[17] 

5.1.3與的板材冷熱擠壓密切相關的性能方面見表5-2。

5.1.4鍛件的傾斜系數、終鍛高溫和晶粒度尺寸規格兩者的干系見圖5-1。

5.1.5不銹鋼靜態再晶體見圖5-2。

5.1.6熱車機葉面模鍛件由頂鍛和終鍛二道多種工序模鍛而成，差異的鍛壓熱處理濕度對葉面的應響見表5-3，以1020℃頂鍛和終鍛的葉面組織性耐熱性為。

5.1.7碳素鋼在中高溫下的扭曲抗力曲線美見圖5-3。

5.2對焊生產特性鎳鋼極具滿意度的對焊生產特性，適用氬弧焊、網上束焊、縫焊、氣焊等工藝做對焊生產。

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組件熱整理工學院藝航材組件的熱整理大部分按1.5條相關規定的Ⅱ、Ⅲ兩種方式規章會議管理辦法，即規范標準熱整理規章會議管理辦法和同時時限熱整理規章會議管理辦法通過。再出技術性法律規定的狀態下，也可用規章會議管理辦法熱整理。按規范標準規章會議管理辦法熱整理時，固溶整理可在950～980℃領域內，在圈定的高溫?10℃下通過。

5.4表層除理工學藝用不著時可對配件上的圖表層格局進行噴丸增幅、孔擠出增幅或英制螺紋滾壓增幅工步，使配件上的圖在交變載重能力下運行的使用期呈幾何擴大。

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銑削激光生產與切割功能合金屬可群眾滿意地實現銑削激光生產。

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