GH4169

一、GH4169概述 

GH4169耐熱碳素鋼是以體心四面八方的γ"和面心萬立方的γ′相奠定升級的鎳基氣溫耐熱碳素鋼，在-253～700℃溫度表因素條件內擁有更好的,650℃下列的屈服強度強度居和變形氣溫耐熱碳素鋼的*,并擁有更好的、抗電磁干擾、、耐金屬腐蝕效能,并且更好的工藝效能、對接焊效能和阻止安穩性，可生產不同的外形較為復雜的零組件，在宇航、核能發電、國際石油化工中，在上述內容溫度表因素條件內得到 了為比較廣泛的適用。

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涂料品種GH4169(GH169)

1.2GH4169近意品種Inconel718(),NC19FeNb(法 國)

1.3GH4169原材料的科技標準

GJB2612-1996《悍接用高溫天氣合金材料冷拉絲機材規程》

HB6702-1993《WZ8系列作品用GH4169鎂合金棒材》

GJB3165 《民用航空承力件用高溫作業鎂合金熱軋鋼板和鍛制棒材實驗室管理標準》

GJB1952 《飛機維修用高溫度合金鋼冷軋鋼板板料規范性》

GJB1953《 航材發起機轉件用高溫天氣不銹鋼熱扎棒材制約》

GJB2612 《氬弧焊用高溫作業合金材料冷不銹鋼拉絲材規范起來》

GJB3317《 航空航天用高溫環境金屬熱扎生態板技術規范》

GJB2297 《中國航空用高熱鎂合金冷拔（軋）無縫對接管規范起來》

GJB3020 《航空航天用高溫耐熱合金環坯國家標準》

GJB3167 《冷鐓用高溫環境不銹鋼冷拉絲工藝材要求》

GJB3318 《民用航空用高溫碳素鋼冷扎帶材正規》

GJB2611《 航空運輸用炎熱和金冷拉棒材規范了》

YB/T5247 《電焊用高溫環境鎂合金冷不銹鋼拉絲》

YB/T5249 《冷鐓用高溫作業鋁合金冷拔絲》

YB/T5245 《普通型承力件用中高溫鎂合金熱扎和鍛制棒材》

GB/T14993《 推動部分用氣溫合金類冷軋棒材》

GB/T14994 《氣溫合金材料冷拉棒材》

GB/T14995 《高溫度合金材料熱軋鋼板板》

GB/T14996 《耐高溫合金材料冷扎薄鋼板》

GB/T14997 《溫度高碳素鋼鍛制圓餅》

GB/T14998 《高溫高壓各種合金坯件毛壞》

GB/T14992 《氣溫耐熱合金和金屬制間無機化合物氣溫的材料的分類別和鋼材牌號》

HB5199《 航空公司用高溫度鎂合金冷軋鋼金屬薄板》

HB5198 《航空航天嫩葉用磨損高溫作業合金材料棒材》

HB5189 《民航葉輪葉片用彎曲溫度過高金屬棒材》

HB6072 《WZ8類別用GH4169耐熱合金棒材》

1.4GH4169化工式含氧量該錳鋼的化工式含氧量可分為3類：原則含氧量、優秀含氧量、高純含氧量，見表1-1。優秀含氧量的在原則含氧量的根本上降碳增鈮，可以避免氫氟酸處理鈮的人數，避免疲乏源和增添增幅相的人數，改善穩定性和用料力度。與此同時避免有損硫氰酸鹽和氣流體含氧量。高純含氧量是在優秀原則根本上影響和有損硫氰酸鹽的含氧量，改善用料含量和。

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熱進行進行辦理體系金屬擁有各不相同的熱進行進行辦理體系，以調控金屬材質晶粒度、調控δ相形貌、劃分和數，進而兌換各不相同檔次的測力性。金屬熱進行進行辦理體系分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、空冷或水冷散熱器 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產品要求和制造模式就可以制造模鍛件（盤、綜合鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、有所差異的樣子和長寬比的擰緊件、延展能力元器件等、交付模式由供求交易雙方彼此商討。絲材以商討的交付模式成盤狀交付。

1.7GH4169鍛造和鍛造方法流程合金鋼的冶煉方法流程可以分為3類：重力作用系統感性開關加電渣重熔；重力作用系統感性開關加重力作用系統電孤重熔；重力作用系統感性開關加電渣重熔加重力作用系統電孤重熔。可依據工件的適用特殊規定要求，考慮必備的冶煉方法流程，提供應運特殊規定要求。

1.8GH4169軟件概貌與比較特殊規范要求生產航天部和航天部發起機中的繁多停止件和旋轉件，如盤、環件、機匣、軸、葉輪、扭緊件、延展能力pcb板、天燃氣連接管、密封性pcb板等和電焊構造件；生產核能源輕工業軟件的繁多延展能力pcb板和格架；生產石油化工行業和化工行業教育領域軟件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性熱能

2.1.1GH4169溶化溫差依據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線熱脹公式見表2-3；

2.2GH4169高密度ρ=8.24g/cm3。

2.3GH4169電功效

表2-2[2] 

表2-3[2] 

2.4GH4169磁鐵能金屬無磁鐵。

2.5GH4169藥劑學能

2.5.1GH4169性能參數在氣體有機溶劑中試驗檢測100h后的空氣氧化強度見表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"相是該不銹鋼屬的包括提升相，其高平衡濕度是650℃，已經開使固熔濕度為840～870℃，*固熔濕度是950℃，γ′相也是該不銹鋼屬的提升相，但規模超過γ"相，其析晶濕度是600℃，*熔解濕度是840℃；δ相的已經開使析晶濕度是700℃，析晶峰濕度是940℃，980℃已經開使熔解，*熔解濕度是1020℃。

4.2時段-氣溫-組織化轉型曲線方程見圖4-1。

4.3不銹鋼阻止的結構

4.3.1碳素鋼標準化熱處置情況下的阻止由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相構成。γ"(Ni3Nb)相是關鍵提升相，為體心四海依規構成的亞不穩定性相，呈圓球狀在基體中彌散共格溶解，在時間或用途的時候，有向δ相型成的趨勢英文，使強度減退。γ′(Ni3(Al、Ti))相的量次于γ"相，呈球狀彌散溶解，對碳素鋼起1局部提升用處。δ相關鍵在晶界溶解，其形貌與熔煉的時候的終鍛室溫相關，終鍛室溫在900℃，型成針狀，在晶界和晶內溶解；終鍛室溫達930℃，δ相呈小粒狀，平滑數據生長；終鍛室溫達950℃，δ相呈短棒狀，數據生長于晶界相結合；終鍛室溫達980℃，在晶界溶解一些針狀δ相，鍛件誕生長時間矛盾神經敏情緒化。終鍛室溫可達到1020℃或越高，鍛件中無δ相溶解，晶體大小伴隨著粗化，鍛件有長時間矛盾神經敏情緒化。熔煉歷程中，δ相在晶界溶解，能開到釘扎用處，障礙晶體大小粗化。

4.3.2L相是彎曲變形GH4169合金類中不能長期具有的相，該相富鈮，長期具有于鑄錠枝晶間，減少鑄錠初溶點，鑄錠中L相固溶攝氏度和平均化時候的社會關系見圖4-2。

4.3.3晶粒大小度

4.3.3.1金屬在高溫環境固熔（保暖2h）時的金屬材質晶粒長大以后人格缺陷見圖4-3。

4.3.3.2棒材（原有晶粒度大小9～9.5級）經有所各種室溫蒸汽加熱并用有所各種開裂量精鑄開裂后，再途經標準的調質熱處理（固溶室溫965℃，1h），其晶粒度大小度的不同見表4-1。

4.3.3.3鍛件技術設備細則法規，各種類型鍛件差不多值金屬材質晶體度度為四級，限制部分2級，高強鍛件差不多值金屬材質晶體度度為8級，限制部分2級；直接的時長鍛件差不多值金屬材質晶體度度應是10級或更細。

4.3.4會時間的鍛件在600～700℃時間500h后，進行析出相量的影響見表4-2。

表4-1[19] 

表4-2[11] 

五、GH4169工藝性能與要求 

5.1注塑成型效能

5.1.1因GH4169耐熱合金類中鈮含鐵高，耐熱合金類中的鈮偏析程度上與化工生產技術間接涉及。電渣重熔和渦流脈沖鍛煉的鍛煉車速和電棒的的品質階段間接不良影響原料的利弊。熔速快，易演變成富鈮的黑斑；熔速慢，會演變成貧鈮的白斑怎么辦怎么辦；電棒面的品質差和電棒內部結構有裂開，均易以至于白斑怎么辦怎么辦的演變成，故此，挺高電棒的品質和的控制熔速及挺高鋼錠的凝結強度是冶煉生產技術的重要主觀因素。為逃避鋼錠中的稀有元素偏析越來越重，到目前為止主要包括的鋼錠長度太不小于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經平滑化進行處理的合金類兼有良好的的熱制作加工穩定性方面，鋼錠的開坯加熱濕度不可超出1120℃。鍛件的淬火工藝設備應表明鍛件安全使用形態和操作耍求，運用工作廠的工作前提而定。開坯和工作鍛件是，前面熱處理濕度和終鍛濕度要表明器件所耍求的組織性形態和穩定性方面來判斷，基本前提下，淬火的終鍛濕度管控在930～950℃彼此為宜。各種鍛件的淬火濕度和發生度見表5-1。

表5-1[17] 

5.1.3與裝飾板材冷擠壓鑄造相關的效果見表5-2。

5.1.4鍛件的彎曲限度、終鍛攝氏度和金屬材質晶粒寬度范圍內的關心見圖5-1。

5.1.5合金鋼動態化再成果見圖5-2。

5.1.6熱車機葉尖模鍛件由頂鍛和終鍛二道環節模鍛而成，有所差異的精鑄加溫平均溫度對葉尖的作用見表5-3，以1020℃頂鍛和終鍛的葉尖組織安排穩定性為。

5.1.7鋁合金在溫度高下的易變型抗力線性見圖5-3。

5.2不銹鋼手工焊接工藝功效金屬存在令人滿意的不銹鋼手工焊接工藝功效，可以用氬弧焊、電子器材束焊、縫焊、碰焊等最簡單的方法完成不銹鋼手工焊接工藝。

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] 

5.3零部件熱加工生產系統航空公司零部件的熱加工常常按1.5條中規定的Ⅱ、Ⅲ倆種方式，即規格化熱加工方式和間接有效期熱加工方式做好。再出系統證據的環境下，也可用方式熱加工。按規格化方式熱加工時，固溶加工可在950～980℃的范圍內，在圈定的體溫?10℃下做好。

5.4從界面辦工院藝必要性時可對器件從界面場面開展噴丸精煉、孔彎曲精煉或螺紋標準滾壓精煉生產工藝，使器件在交變反力必備條件下事情的時間也隨著增漲。

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車削處理處理與軸類耐熱性錳鋼可比較滿意地確定車削處理處理。

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