GH4169

一、GH4169概述 

GH4169碳素鋼是以體心四海的γ"和面心立米的γ′相濾渣進行強化的鎳基低溫碳素鋼，在-253～700℃溫範圍內享有優秀的,650℃以下的的抗拉難度居壓扁低溫碳素鋼的*,并享有優秀的、抗反射、、耐的腐蝕能,或者優秀的加工處理能、手工焊接能和組織性穩定可靠性，就可以創造各方面線條非常復雜的零構件，在宇航、核能源、石油氣工業品中，在作出溫範圍內提升了為寬泛的技術應用。

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產品鋼材型號GH4169(GH169)

1.2GH4169相同品種Inconel718(),NC19FeNb(法 國)

1.3GH4169建筑材料的技術應用規定

GJB2612-1996《焊結用高溫作業合金類冷拉絲工藝材規定》

HB6702-1993《WZ8系用GH4169不銹鋼棒材》

GJB3165 《飛機維修承力件用溫度錳鋼軋鋼和鍛制棒材國家標準》

GJB1952 《航天用中高溫合金鋼冷扎簿板標準化》

GJB1953《 民航起驅力高速旋轉件用高的溫度鎂合金熱軋鋼板棒材規程》

GJB2612 《焊接生產用耐高溫各種合金冷磨砂材規范標準》

GJB3317《 南航用高溫天氣鋁合金帶鋼木板材規定》

GJB2297 《航空航天用持續高溫合金材料冷拔（軋）無縫焊接管規范標準》

GJB3020 《民航用高溫環境硬質合金環坯規程》

GJB3167 《冷鐓用低溫不銹鋼冷金屬拉絲材要求》

GJB3318 《南航用溫度過高碳素鋼帶鋼帶材規范了》

GJB2611《 航材用高溫度硬質合金冷拉棒材要求》

YB/T5247 《激光焊接用氣溫合金鋼冷拉絲機》

YB/T5249 《冷鐓用高溫天氣金屬冷拔絲》

YB/T5245 《普普通通承力件用高溫度合金類軋鋼和鍛制棒材》

GB/T14993《 甩動部位用高的溫度耐熱合金軋鋼棒材》

GB/T14994 《耐高溫錳鋼冷拉棒材》

GB/T14995 《高溫環境合金屬軋鋼板》

GB/T14996 《氣溫合金鋼冷扎金屬薄板》

GB/T14997 《高溫環境鎂合金鍛制圓餅》

GB/T14998 《室溫鎂合金坯件毛壞》

GB/T14992 《高溫天氣天氣鎳鋼和重金屬間單質高溫天氣天氣文件的分類管理和品牌》

HB5199《 航空航天用中高溫硬質合金冷扎卷板》

HB5198 《航空航天葉輪用扭曲高溫環境合金類棒材》

HB5189 《國際航空葉輪用變化炎熱合金屬棒材》

HB6072 《WZ8類型用GH4169不銹鋼棒材》

1.4GH4169催化組成該不銹鋼的催化組的成構成3類：標組成、上等組成、高純組成，見表1-1。上等組成的在標組成的前提上降碳增鈮，導致上升氧化鈮的數據，上升身體疲勞源和增長增幅相的數據，上升特點和建材的強度。同一時間上升威害沉淀物和氣流體分量的。高純組成是在上等標前提上降底和威害沉淀物的分量的，上升建材色度和。

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熱治療問責會議工作規范鎂合金屬享有有所差異的熱治療問責會議工作規范，以操控金屬材質晶粒度、操控δ相形貌、地域分布和量，導致有有所差異行政級別的磁學的性能。鎂合金屬熱治療問責會議工作規范分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品種規格參數和制造狀況需要制造模鍛件（盤、產品鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、各種模樣和長寬比的防松螺栓件、延展能力開關元件等、提貨狀況由供給與需求雙方彼此商討。絲材以商討的提貨狀況成盤狀提貨。

1.7GH4169融煉和制作方法不銹鋼的冶煉方法包括3類：真空體度系統室箱感覺加電渣重熔；真空體度系統室箱感覺加真空體度系統室箱脈沖重熔；真空體度系統室箱感覺加電渣重熔加真空體度系統室箱脈沖重熔。可依照器件的實用的標準，考慮需用的冶煉方法，具備應用領域的標準。

1.8GH4169采用簡介與特殊化追求營造航空和航空熱車機中的各個靜止不動件和運動件，如盤、環件、機匣、軸、葉輪葉片、防松螺栓件、塑性電氣電氣構件、天燃汽軟管、封密電氣電氣構件等和對焊結構特征件；營造核能源工業營造采用的各個塑性電氣電氣構件和格架；營造變壓器油和化工新材料業務領域采用的元器件及元器件。

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融化溫濕度范圍圖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線澎漲常數見表2-3；

2.2GH4169強度ρ=8.24g/cm3。

2.3GH4169電效能

表2-2[2] 

表2-3[2] 

2.4GH4169永久磁鐵能各種合金無永久磁鐵。

2.5GH4169化工耐熱性

2.5.1GH4169安全性能在氣流媒質中耐壓試驗100h后的防氧化速率單位見表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相變濕度γ"相是該不銹鋼的最主要的提高相，其高動態平衡濕度是650℃，已經開始固熔濕度為840～870℃，*固熔濕度是950℃，γ′相也是該不銹鋼的提高相，但占比不少γ"相，其分析晶濕度是600℃，*熔解濕度是840℃；δ相的已經開始分析晶濕度是700℃，分析晶峰濕度是940℃，980℃已經開始熔解，*熔解濕度是1020℃。

4.2周期-熱度-組織安排適應線性見圖4-1。

4.3鎳鋼組織開展組成

4.3.1耐熱耐熱合金標準的熱治理情況下的組織機構由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相設計。γ"(Ni3Nb)相是主耍淬煉木紋地板相，為體心八方制度化設計的亞安全穩定相，呈圓輪狀在基體中彌散共格溶解，在追訴時效或用時期，有向δ相演變的大趨勢，使構造上升。γ′(Ni3(Al、Ti))相的數據次于γ"相，呈球狀彌散溶解，對耐熱耐熱合金起一組成部分分淬煉木紋地板用。δ相主耍在晶界溶解，其形貌與煅造時期的終鍛工作室內溫度因素表關于，終鍛工作室內溫度因素表在900℃，演變成針狀，在晶界和晶內溶解；終鍛工作室內溫度因素表達930℃，δ相呈顆粒物狀，平均分散；終鍛工作室內溫度因素表達950℃，δ相呈短棒狀，分散于晶界是以；終鍛工作室內溫度因素表達980℃，在晶界溶解幾瓶針狀δ相，鍛件發生耐久缺陷脆弱性。終鍛工作室內溫度因素表可達1020℃或越高，鍛件中無δ相溶解，金屬材質晶粒度不斷粗化，鍛件有耐久缺陷脆弱性。煅造整個過程中，δ相在晶界溶解，能出到釘扎用，的阻礙金屬材質晶粒度粗化。

4.3.2L相是變彎GH4169硬質合金中不能夠具備的相，該相富鈮，具備于鑄錠枝晶間，下降鑄錠初融點，鑄錠中L相固溶室溫和均勻分布化耗時的有關見圖4-2。

4.3.3晶粒大小度

4.3.3.1硬質合金在常溫固熔（隔溫2h）時的晶粒度長大了更傾向見圖4-3。

4.3.3.2棒材（默認晶粒度大小9～9.5級）經與眾其他工作濕度進行加熱并且以與眾其他變彎量鑄造變彎后，再要經過標準規范熱處置（固溶工作濕度965℃，1h），其晶粒度大小度的變化見表4-1。

4.3.3.3鍛件工藝準則相關規定，一般的鍛件年均金屬材質金屬材質晶粒大小度為三級，不得少數2級，高強度鍛件年均金屬材質金屬材質晶粒大小度為8級，不得少數2級；之間時長鍛件年均金屬材質金屬材質晶粒大小度應有10級或更細。

4.3.4直接的法定期限的鍛件在600～700℃法定期限500h后，沉淀相用量的轉變 見表4-2。

表4-1[19] 

表4-2[11] 

五、GH4169工藝性能與要求 

5.1澆注安全性能

5.1.1因GH4169鎳鋼中鈮含氧量高，鎳鋼中的鈮偏析情況與冶金行業的新工藝隨便相關。電渣重熔和負壓焊弧鍛造的鍛造訪問速度和電棒的質量情況隨便影向原料的缺點。熔速快，易養成富鈮的黑斑；熔速慢，會養成貧鈮的皮膚白斑病；電棒單單從表面質量差和電棒企業內部有開裂，均易產生皮膚白斑病的養成，之所以，加強了電棒質量和掌控熔速及加強了鋼錠的凝結速度是冶煉的新工藝的最為關鍵的的因素。為解決鋼錠中的原子偏析太多，于今采用了的鋼錠半徑不多于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經平均化制作的金屬兼備較好的熱制作穩定性，鋼錠的開坯加熱溫暖不恰高于1120℃。鍛件的淬火的工藝應按照鍛件采用現況和用的標準，通過分娩加工加工廠的分娩加工加工經濟條件而定。開坯和分娩加工加工鍛件是，上面退火處理溫暖和終鍛溫暖不得不按照加工零件所的標準的企業工作狀態和穩定性來認定，普遍現狀下，淬火的終鍛溫暖管理在930～950℃相互間為宜。幾大類鍛件的淬火溫暖和彎曲變形系數見表5-1。

表5-1[17] 

5.1.3與的板材冷壓延成型有關系的性能指標見表5-2。

5.1.4鍛件的形變度、終鍛溫度因素和金屬材質晶粒尺寸大小相互間的感情見圖5-1。

5.1.5和金動態信息再晶體見圖5-2。

5.1.6啟主觀因素葉面模鍛件由頂鍛和終鍛二道工藝技術模鍛而成，各種的鍛壓預熱濕度對葉面的后果見表5-3，以1020℃頂鍛和終鍛的葉面策劃 特性為。

5.1.7和金在高的溫度下的膨脹抗力曲線擬合見圖5-3。

5.2不銹鋼焊接加工工藝耐磨性不銹鋼更具令人滿意的不銹鋼焊接加工工藝耐磨性，要用氬弧焊、電子器材束焊、縫焊、電焊、等最簡單的方法去不銹鋼焊接加工工藝。

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所需要的零部件熱處工院藝南航所需要的零部件的高溫補救平常按1.5條規定的Ⅱ、Ⅲ四種監督監督機制，即的的標準高溫補救監督監督機制和之間追訴時效高溫補救監督監督機制做好。再加上枝術基本原則的狀態下，也可用到監督監督機制高溫補救。按的的標準監督監督機制高溫補救時，固溶補救可在950～980℃時間范圍內，在所選的工作溫度?10℃下做好。

5.4表面層能外理工學院藝不必要時可對產品表面層能新形勢做噴丸武器鍛造、孔捏壓武器鍛造或外螺紋滾壓武器鍛造工作任務，使產品在交變載重生活條件下工作任務的使用壽命呈幾何的增加。

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鉆削制造與削磨特點硬質合金可滿意率地完成鉆削制造。

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