GH4169

一、GH4169概述 

GH4169耐熱鎂鎳鋼是以體心六方的γ"和面心立米的γ′相積淀進行強化的鎳基高熱度因素耐熱鎂鎳鋼，在-253～700℃溫暖因素領域內兼有積極的,650℃以內的屈服值比強度居形變高熱度因素耐熱鎂鎳鋼的*,并兼有積極的、抗擴散、、耐灼傷效果,同時積極的加工處理效果、錫焊效果和組建穩界定性，也能生產加工各項形態復雜的的零器件，在宇航、原子能、石化工業化的中，在這些溫暖因素領域內賺取了為范圍廣的操作。

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材質品牌GH4169(GH169)

1.2GH4169相同鋼號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)

1.3GH4169用料的方法標準

GJB2612-1996《悍接用高溫各種合金冷金屬拉絲材標準》

HB6702-1993《WZ8國產用GH4169耐熱合金棒材》

GJB3165 《民航承力件用高溫耐熱合金熱軋鋼板和鍛制棒材技術規范》

GJB1952 《空航用高溫天氣碳素鋼帶鋼簿板規范標準》

GJB1953《 航班熱車機推動件用氣溫合金材料熱扎棒材制約》

GJB2612 《焊用高溫度耐熱合金冷金屬拉絲材規范起來》

GJB3317《 航天用較高溫度合金屬冷軋裝飾板材規范了》

GJB2297 《飛機用氣溫合金類冷拔（軋）無縫焊接管規范化》

GJB3020 《航空公司用炎熱各種合金環坯規范起來》

GJB3167 《冷鐓用高溫高壓鎳鋼冷壓模材標準》

GJB3318 《中國航空用高熱和金帶鋼帶材國家標準》

GJB2611《 民用航空用高的溫度鎂合金冷拉棒材正確》

YB/T5247 《焊接方法用氣溫碳素鋼冷不銹鋼拉絲》

YB/T5249 《冷鐓用高熱合金屬冷拔絲》

YB/T5245 《各種類型承力件用高的溫度錳鋼軋鋼和鍛制棒材》

GB/T14993《 扭動元件用高溫硬質合金帶鋼棒材》

GB/T14994 《高的溫度鎂合金冷拉棒材》

GB/T14995 《耐高溫鎳鋼熱扎板》

GB/T14996 《高溫天氣不銹鋼冷軋鋼簿板》

GB/T14997 《高溫作業合金屬鍛制圓餅》

GB/T14998 《耐高溫合金類坯件毛壞》

GB/T14992 《中較高溫度各種合金和原材料間無機化合物中較高溫度原材料的劃分類別和品種》

HB5199《 民航用較高溫度鎂合金帶鋼薄鋼板》

HB5198 《民用航空葉面用和變形溫度金屬棒材》

HB5189 《航空運輸葉輪葉片用變行溫度鎳鋼棒材》

HB6072 《WZ8系列作品用GH4169合金類棒材》

1.4GH4169藥劑學完分該錳鋼的藥劑學完分包括3類：規定錳鋼物質表、更優越錳鋼物質表、高純錳鋼物質表，見表1-1。更優越錳鋼物質表的在規定錳鋼物質表的框架上降碳增鈮，于是可以可以減小氫氟酸處理鈮的比例，可以可以減小勞累源和增添突破相的比例，提供性和建材撓度。直接可以可以減小不利懸浮物和和氣氣體硫含磷量。高純錳鋼物質表是在更優越規定框架上減小和不利懸浮物的硫含磷量，提供建材溶解度和。

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熱操作系統金屬屬享有各種區別的熱操作系統，以有效控制晶粒度度、有效控制δ相形貌、分布點和總量，因此換取各種區別類別的結構力學使用性能。金屬屬熱操作系統分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、空冷或風冷 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平種規模和銷售壯態都可以銷售模鍛件（盤、整體的鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、有差異 樣式形態和規格尺寸的鎖緊件、伸縮性器件等、交房壯態由供給雙方彼此商談。絲材以商談的交房壯態成盤狀交房。

1.7GH4169鍛造和鍛鑄新生產技術合金材料的冶煉新生產技術可分3類：渦流室磁檢測加電渣重熔；渦流室磁檢測加渦流室焊弧焊接重熔；渦流室磁檢測加電渣重熔加渦流室焊弧焊接重熔。可依據加工零件的選澤符合需要，選澤想要的冶煉新生產技術，夠滿足選用符合需要。

1.8GH4169用概貌與特別特殊要求加工出出飛機和航空起行為中的不同的停止件和運轉件，如盤、環件、機匣、軸、葉輪葉片、立即擰緊件、回彈力pcb板、天燃汽管內、膠封pcb板等和電焊焊接結構類型件；加工出出原子能加工業用的不同的回彈力pcb板和格架；加工出出石油氣和醫藥化工研究方向用的配件及配件。

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熔融溫暖依據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線變形公式見表2-3；

2.2GH4169體積密度ρ=8.24g/cm3。

2.3GH4169電能力

表2-2[2] 

表2-3[2] 

2.4GH4169帶磁能金屬無帶磁。

2.5GH4169化學上安全性能

2.5.1GH4169性能方面在廢氣材質中現場實驗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相變溫差γ"相是該鎳鋼屬的核心增強相，其高穩固溫差是650℃，開端固熔溫差為840～870℃，*固熔溫差是950℃，γ′相也是該鎳鋼屬的增強相，但用戶短于γ"相，其溶解溫差是600℃，*熔解溫差是840℃；δ相的開端溶解溫差是700℃，溶解峰溫差是940℃，980℃開端熔解，*熔解溫差是1020℃。

4.2時期-體溫-組織安排轉換申請這類卡種曲線提額見圖4-1。

4.3鎂合金組織化結構特征

4.3.1鋁鎂合金要求熱加工處理程序的組織開展由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相設備構造。γ"(Ni3Nb)相是一般升級相，為體心四海秩序設備構造的亞平衡相，呈圓筒狀在基體中彌散共格沉淀，在法定期限或軟件應用期間，有向δ相變為的的趨勢，使的強度上升。γ′(Ni3(Al、Ti))相的量次于γ"相，呈球狀彌散沉淀，對鋁鎂合金起三環節升級能力。δ相一般在晶界沉淀，其形貌與打造期間的終鍛溫濕度想關，終鍛溫濕度在900℃，造成針狀，在晶界和晶內沉淀；終鍛溫濕度達930℃，δ相呈塊狀狀，平滑區域劃分；終鍛溫濕度達950℃，δ相呈短棒狀，區域劃分于晶界為之主要；終鍛溫濕度達980℃，在晶界沉淀一點針狀δ相，鍛件發生男人持續收窄刺激性性。終鍛溫濕度達到了1020℃或更為重要，鍛件中無δ相沉淀，晶體繼而粗化，鍛件有男人持續收窄刺激性性。打造整個過程中，δ相在晶界沉淀，能得到釘扎能力，障礙晶體粗化。

4.3.2L相是彎曲變形GH4169合金屬中不合法都會有的相，該相富鈮，都會有于鑄錠枝晶間，減少鑄錠初融點，鑄錠中L相固溶室內溫度和不規則化期限的社會關系見圖4-2。

4.3.3晶粒度度

4.3.3.1碳素鋼在常溫固熔（恒溫2h）時的金屬材質晶粒發育更傾向見圖4-3。

4.3.3.2棒材（原本金屬材質晶粒度9～9.5級）經不一環境濕度煮沸即為不一變彎量鍛鑄變彎后，再歷經規則熱治理（固溶環境濕度965℃，1h），其金屬材質晶粒度度的變遷見表4-1。

4.3.3.3鍛件能力標準化規范，常規鍛件均衡金屬材質金屬材質晶粒大小度為三級，不得個體2級，高防鍛件均衡金屬材質金屬材質晶粒大小度為8級，不得個體2級；單獨限期鍛件均衡金屬材質金屬材質晶粒大小度應當為10級或更細。

4.3.4同時時長的鍛件在600～700℃時長500h后，沉淀相數目的變換見表4-2。

表4-1[19] 

表4-2[11] 

五、GH4169工藝性能與要求 

5.1注塑成型效果

5.1.1因GH4169鋁碳素鋼中鈮水平高，鋁碳素鋼中的鈮偏析系數與冶金材料制作藝一直有關。電渣重熔和正空電孤鍛造的鍛造速度快和電棒的線水平程序一直不良影響質地的好壞。熔速快，易產生富鈮的黑斑；熔速慢，會產生貧鈮的白癜風；電棒界面線水平差和電棒室內有紋裂，均易產生白癜風的產生，，因此，的提升電棒線水平和操縱熔速及的提升鋼錠的固化速率單位是冶煉制作藝的關鍵原因原因。為解決鋼錠中的要素偏析過多，迄今應用的鋼錠厚度好不低于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經光滑化正確處理的鋁合金兼有優異的熱加工加工效能，鋼錠的開坯高溫室溫不宜不低于1120℃。鍛件的打造新工藝應給出鍛件施用情況和技術應用特殊要求，配合加工廠的加工經濟條件而定。開坯和加工鍛件是，兩邊滲碳室溫和終鍛室溫不得不給出所需要的零部件所特殊要求的企業的狀態和效能來確定好，尋常前提下，打造的終鍛室溫調整在930～950℃相互為宜。各種鍛件的打造室溫和和變形成度見表5-1。

表5-1[17] 

5.1.3與生態板冷注射成型業內的機械性能見表5-2。

5.1.4鍛件的壓扁的情況、終鍛室內溫度和金屬材質晶粒厚度中的聯系見圖5-1。

5.1.5金屬靜態再凝結見圖5-2。

5.1.6發起機茶葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道工藝流程模鍛而成，有所不同的鍛造加工進行加熱溫差對茶葉的的影響見表5-3，以1020℃頂鍛和終鍛的茶葉組織結構能力為。

5.1.7鎂合金在高溫度下的彎曲抗力曲線美見圖5-3。

5.2熔接生產耐磨性不銹鋼更具感到滿意的熔接生產耐磨性，可以用氬弧焊、電子廠束焊、縫焊、氣焊等方案實施熔接生產。

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工件圖熱處置加工制作工藝 飛防工件圖的熱處置通暢按1.5條規程的Ⅱ、Ⅲ有兩種工作系統，即原則熱處置工作系統和間接限期熱處置工作系統對其實現。還有方法保證的具體條件下，也可用到工作系統熱處置。按原則工作系統熱處置時，固溶處置可在950～980℃條件內，在選擇的的溫度?10℃下對其實現。

5.4外壁運轉生產工藝不必要時可對器件外壁新常態來噴丸提高、孔擠壓成型提高或內螺紋滾壓提高多種工序，使器件在交變負荷的條件下運轉的人類壽命加增倍長。

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銑削代代加工與削磨耐磨性各種合金可滿意率地實施銑削代代加工。

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