GH4169

一、GH4169概述 

GH4169耐熱不銹鋼是以體心四海的γ"和面心立米的γ′相積淀增強的鎳基中高溫耐熱不銹鋼，在-253～700℃溫差規模內存在優良的,650℃如下的軟弱比強度居傾斜中高溫耐熱不銹鋼的*,并存在優良的、抗輻射源、、耐腐蝕性性特性指標,及及優良的精加工特性指標、悍接特性指標和組織結構平衡性，要能手工制造各個形式繁多的零零配件，在宇航、核能源、油品工業化的中，在所訴溫差規模內才能得到了為大范圍的APP。

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食材鋼材牌號GH4169(GH169)

1.2GH4169同類鋼材型號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)

1.3GH4169板材的技術標準規范

GJB2612-1996《熔接用中高溫鎂合金冷不銹鋼拉絲材管理規范》

HB6702-1993《WZ8品類用GH4169碳素鋼棒材》

GJB3165 《航空公司承力件用高溫作業金屬冷軋和鍛制棒材規范了》

GJB1952 《飛機用高溫作業合金類熱軋金屬薄板規定》

GJB1953《 空航汽車發心理勻速轉動件用高的溫度金屬熱軋鋼板棒材規范了》

GJB2612 《焊接加工用炎熱合金類冷金屬拉絲材規范標準》

GJB3317《 航天用高溫高壓和金熱軋鋼板要求》

GJB2297 《航天用較高溫度不銹鋼冷拔（軋）無縫對接管規范標準》

GJB3020 《航材用高溫和金環坯標準化》

GJB3167 《冷鐓用持續高溫金屬冷拉絲機材規定》

GJB3318 《航空公司用中高溫合金材料冷軋鋼板帶材要求》

GJB2611《 航班用高溫高壓鋁合金冷拉棒材規定》

YB/T5247 《電焊焊接用高溫環境鎂合金冷拉絲機》

YB/T5249 《冷鐓用氣溫硬質合金冷拉絲工藝》

YB/T5245 《普普通通承力件用高溫環境合金類熱軋鋼和鍛制棒材》

GB/T14993《 甩動零配件用氣溫鎳鋼熱軋鋼板棒材》

GB/T14994 《持續高溫金屬冷拉棒材》

GB/T14995 《高溫天氣合金類熱軋鋼板》

GB/T14996 《低溫合金鋼熱軋金屬薄板》

GB/T14997 《持續高溫合金類鍛制圓餅》

GB/T14998 《中高溫不銹鋼坯件毛壞》

GB/T14992 《高熱各種合金和金屬材質間氧化物高熱建筑材料的類別和鋼材牌號》

HB5199《 航空航天用高溫度合金屬冷軋鋼板料》

HB5198 《飛機嫩葉用變行溫度過高不銹鋼棒材》

HB5189 《航天樹葉用變行溫度鎳鋼棒材》

HB6072 《WZ8類型用GH4169鎳鋼棒材》

1.4GH4169化工組成組分該耐熱合金的化工組成組分包含3類：規格組成組分、可信賴組成組分、高純組成組分，見表1-1。可信賴組成組分的在規格組成組分的核心上降碳增鈮，進而限制氧化鈮的總數量統計，限制疲勞過度源和增添突破相的總數量統計，增加耐磨性和文件比強度。還限制造成損害不溶物和和氣氣體的含量的。高純組成組分是在可信賴規格核心上減小和造成損害不溶物的的含量的，增加文件純凈度和。

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熱補救措施碳素鋼具備著的差異的熱補救措施，以把控好晶粒度度、把控好δ相形貌、分散和數量統計，導致獲得了的差異級別的運動學的性能。碳素鋼熱補救措施分3類：

Ⅰ：(1010～1065)℃?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產品標準和銷售方式可不可以銷售模鍛件（盤、整體布局鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、有所差異線條和寸尺的鎖緊螺栓件、可塑性零件等、交期方式由需求兩方商討。絲材以商討的交期方式成盤狀交期。

1.7GH4169煉制和鑄造制作工藝流程設計流程合金類的冶煉制作工藝流程流程有3類：渦流室檢測加電渣重熔；渦流室檢測加渦流室脈沖重熔；渦流室檢測加電渣重熔加渦流室脈沖重熔。可依據配件的進行規定，進行所必需的冶煉制作工藝流程流程，符合采用規定。

1.8GH4169用簡介與唯一性耍求開發航材和航空起心理中的各方面靜止不動件和運動件，如盤、環件、機匣、軸、葉輪葉片、牢固件、活力元器件封裝、燃汽連接管、密封帶元器件封裝等和點焊結構的件；開發核技術工業化的用的各方面活力元器件封裝和格架；開發油品和有機化工范圍用的鑄件及鑄件。

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性熱能

2.1.1GH4169熔解溫暖規模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線熱膨脹公式見表2-3；

2.2GH4169硬度ρ=8.24g/cm3。

2.3GH4169電耐熱性

表2-2[2] 

表2-3[2] 

2.4GH4169永久磁鐵能碳素鋼無永久磁鐵。

2.5GH4169化工安全性能

2.5.1GH4169耐磨性在熱空氣導電介質中經過多次實驗發現100h后的鈍化效率見表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相變溫暖γ"相是該不銹鋼的重要加強相，其高維持溫暖是650℃，慢慢固熔溫暖為840～870℃，*固熔溫暖是950℃，γ′相也是該不銹鋼的加強相，但數據高于γ"相，其溶解溫暖是600℃，*熔解溫暖是840℃；δ相的慢慢溶解溫暖是700℃，溶解峰溫暖是940℃，980℃慢慢熔解，*熔解溫暖是1020℃。

4.2時段-氣溫-公司轉化曲線圖見圖4-1。

4.3碳素鋼組織性機構

4.3.1金屬材料要求熱加工感覺的聚集由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相架構。γ"(Ni3Nb)相是最關鍵升星木紋地板相，為體心八方進行架構的亞安穩相，呈圓板狀在基體中彌散共格溶解，在限期或軟件哺乳前一天，有向δ相構成的新趨勢，使撓度變低。γ′(Ni3(Al、Ti))相的次數次于γ"相，呈球狀彌散溶解，對金屬材料起一本分升星木紋地板反應。δ相最關鍵在晶界溶解，其形貌與鍛鑄哺乳前一天的終鍛溫關于 ，終鍛溫在900℃，構成針狀，在晶界和晶內溶解；終鍛溫達930℃，δ相呈顆粒肥料狀，不勻地理布置；終鍛溫達950℃，δ相呈短棒狀，地理布置于晶界主導；終鍛溫達980℃，在晶界溶解一定量針狀δ相，鍛件導致男人長久收窄靈敏度性。終鍛溫超過1020℃或更大，鍛件中無δ相溶解，晶體而使得粗化，鍛件有男人長久收窄靈敏度性。鍛鑄時中，δ相在晶界溶解，能開到釘扎反應，拘束晶體粗化。

4.3.2L相是易變型GH4169不銹鋼中不能接受普遍留存的相，該相富鈮，普遍留存于鑄錠枝晶間，較低鑄錠初沸點，鑄錠中L相固溶水溫和均化日期的的聯系見圖4-2。

4.3.3晶體度

4.3.3.1鎳鋼在高熱固熔（保冷2h）時的晶體長大后行為見圖4-3。

4.3.3.2棒材（原使晶粒度度9～9.5級）經其他溫燒水并且以其他發生形變量煅造發生形變后，再經歷過細則熱正確處理（固溶溫965℃，1h），其晶粒度度度的轉變見表4-1。

4.3.3.3鍛件枝術原則法規，普通型鍛件總值金屬材質晶體度為6級，禁止極少數2級，高韌鍛件總值金屬材質晶體度為8級，禁止極少數2級；間接實效鍛件總值金屬材質晶體度因為10級或更細。

4.3.4隨便時間的鍛件在600～700℃時間500h后，沉淀相用戶的變幻見表4-2。

表4-1[19] 

表4-2[11] 

五、GH4169工藝性能與要求 

5.1壓合耐腐蝕性

5.1.1因GH4169和金鋼中鈮含氧量高，和金鋼中的鈮偏析系數與化工加工過程可以直接性相應。電渣重熔和重力作用脈沖鍛煉的鍛煉加速度和電棒的產品品質的情況可以直接性引響原材料的高低。熔速快，易進行富鈮的黑斑；熔速慢，會進行貧鈮的癲癇病；電棒界面產品品質差和電棒內部結構有裂痕，均易誘發癲癇病的進行，于是，提升 電棒產品品質和把控好熔速及提升 鋼錠的干固頻率是冶煉加工過程的關鍵所在原則。為制止鋼錠中的的元素偏析重，到現在用的鋼錠內徑往往并不以上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經不勻化除理的合金屬擁有積極的熱制作工藝用功能，鋼錠的開坯進行加熱氣溫沒法已超1120℃。鍛件的鍛鑄制作工藝應隨著鍛件用問題和操作規范要求，綜合種植廠的種植因素而定。開坯和種植鍛件是，后面熱處理回火氣溫和終鍛氣溫肯定隨著所需要的零部件所規范要求的團隊工作狀態和用功能來設定，普遍原因下，鍛鑄的終鍛氣溫操控在930～950℃區間內為宜。各個鍛件的鍛鑄氣溫和變行的程度見表5-1。

表5-1[17] 

5.1.3與木板材冷塑壓光于的的性能見表5-2。

5.1.4鍛件的彎曲層度、終鍛溫度因素和晶粒大小尺寸圖互相的相關見圖5-1。

5.1.5錳鋼信息再凝結見圖5-2。

5.1.6打火機茶葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道工藝模鍛而成，不一樣的的淬火加熱室內溫度對茶葉的直接影響見表5-3，以1020℃頂鍛和終鍛的茶葉聚集的性能為。

5.1.7耐熱合金在耐高溫下的變型抗力弧度見圖5-3。

5.2電弧熔接手段功能錳鋼含有滿意度的電弧熔接手段功能，可以氬弧焊、智能電子束焊、縫焊、電焊、等手段進行電弧熔接手段。

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所需要的零部件熱整理工學院藝航班所需要的零部件的熱整理一般 按1.5條歸定的Ⅱ、Ⅲ兩者機制，即標淮熱整理機制和真接法定期限熱整理機制通過。還有技術設備理論依據的狀態下，也可用于機制熱整理。按標淮機制熱整理時，固溶整理可在950～980℃範圍內，在選擇的體溫?10℃下通過。

5.4面正確處理工學藝重要時可對元器件面新格局開始噴丸增幅、孔捏壓增幅或內螺紋滾壓增幅工藝，使元器件在交變超載負荷狀態下辦公的期限呈幾何漲幅。

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車削代加工制作與電火花加工制作能耐熱合金可認同地開展車削代加工制作。

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