GH4169 镍基变形高温合金
中国牌号：GH4169/GH169
美国牌号：Inconel718/UNSNO7718
法国牌号：NC19FeNb
一、GH4169概述
GH4169合金是以体心四方的γ"和面心立方的γ′相沉淀强化的镍基高温合金，在-253～700℃温度范围内具有良好的综合性能,650℃以下的屈服强度居变形高温合金的**,并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能,以及良好的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性，能够制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能、石油工业中，在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。
该合金的另一特点是合金组织对热加工工艺特别敏感，掌握合金中相析出和溶解规律及组织与工艺、性能间的相互关系，可针对不同的使用要求制定合理、可行的工艺规程，就能获得可满足不同强度级别和使用要求的各种零件。供应的品种有锻件、锻棒、轧棒、冷轧棒、圆饼、环件、板、带、丝、管等。可制成盘、环、叶片、轴、紧固件和弹性元件、板材结构件、机匣等零部件在航空上长期使用。
GH4169化学成分该合金的化学成分分为3类：标准成分、质量成分、高纯成分，见表1-1。质量成分的在标准成分的基础上降碳增铌，从而减少碳化铌的数量，减少疲劳源和增加强化相的数量，提高抗疲劳性能和材料强度。同时减少有害杂质和气体含量。高纯成分是在质量标准基础上降低硫和有害杂质的含量，提高材料纯度和综合性能。
核能应用的GH4169合金，需控制硼含量(其他元素成分不变)，具体含量由供需双方协商确定。当ω(B)≤0.002%时，为与宇航工业用的GH4169合金加以区别，合 号为GH4169A。
表1-1%
类别CCrNiCoMoAlTiFe标准≤0.0817.0~21.050.0~55.0≤1.02.80~3.300.30~0.700.75~1.15余质量0.02~0.0617.0~21.050.0~55.0≤1.02.80~3.300.30~0.700.75~1.15余高纯0.02~0.0617.0~21.050.0~55.0≤1.02.80~3.300.30~0.700.75~1.15余类别NbBMgMnSiPSCuCa不大于标准4.75~5.500.0060.010.350.350.0150.0150.300.01质量5.00~5.500.0060.010.350.350.0150.0150.300.01高纯5.00~5.500.0060.0050.350.350.0150.0020.300.005
类别BiSnPbAgSeTeTlNO不大于标准------0.0005---0.0003------------质量0.0010.0050.0010.0010.0003------0.010.01高纯0.000030.0050.0010.0010.00030.000050.00010.010.005
1.5GH4169热处理制度合金具有不同的热处理制度，以控制晶粒度、控制δ相形貌、分布和数量，从而获得不同级别的力学性能。合金热处理制度分3类：
Ⅰ：(1010～1065)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃±5℃，8h，以50℃/h炉冷至620℃±5℃，8h，空冷。
经此制度处理的材料晶粒粗化，晶界和晶内均无δ相，存在缺口敏感性，但对提高冲击性能和抵抗低温氢脆有利。
Ⅱ：(950～980)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃±5℃，8h，以50℃/h炉冷至620℃±5℃，8h，空冷。
经此制度处理的材料有δ相，有利于消除缺口敏感性，是**常用的热处理制度，也称为标准热处理制度。
Ⅲ：720℃±5℃，8h,以50℃/h炉冷至620℃±5℃，8h，空冷。
经此制度处理后，材料中的δ相较少，能提高材料的强度和冲击性能。该制度也称为直接时效热处理制度。
1.6GH4169品种规格和供应状态可以供应模锻件(盘、整体锻件)、饼、环、棒(锻棒、轧棒、冷拉棒)、板、丝、带、管、不同形状和尺寸的紧固件、弹性元件等、交货状态由供需双方商定。丝材以商定的交货状态成盘状交货。
1.7GH4169熔炼和铸造工艺合金的冶炼工艺分为3类：真空感应加电渣重熔;真空感应加真空电弧重熔;真空感应加电渣重熔加真空电弧重熔。可根据零件的使用要求，选择所需的冶炼工艺，满足应用要求。
1.8GH4169应用概况与特殊要求
制造航空和航天发动机中的各种静止件和转动件，如盘、环件、机匣、轴、叶片、紧固件、弹性元件、燃气导管、密封元件等和焊接结构件;制造核能工业应用的各种弹性元件和格架;制造石油和化工领域应用的零件及其他零件。
近年来，在对该合金研究不断深化和对该合金应用不断扩大的基础上，为提高质量和降低成本，发展了很多新工艺：真空电弧重熔是采用氦气冷却工艺，有效减轻铌偏析;采用喷射成型工艺，生产环件，降低生产成本和缩短生产周期;采用超塑成型工艺，扩大产品的生产范围。
应用范围领域
由于在700℃时具有高温强度和 的耐腐蚀性能、易加工性，可广泛应用于各种高要求的场合。
1.汽轮机
2.液体燃料火箭
3.低温工程
4.酸性环境
5.核工程
二、GH4169物理及化学性能
2.1GH4169热性能
2.1.1GH4169熔化温度范围1260～1320℃。
2.1.2GH4169热导率见表2-1。
表2-1
θ/℃111002003004005006007008009001000λ/(W/(m·℃))13.414.715.917.818.319.621.222.823.67.630.4
2.1.3GH4169比热容见表2-2。
2.1.4GH4169线膨胀系数见表2-3;
2.2GH4169密度ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169电性能
表2-2
θ/℃3004005006007008009001000c/(J/(kg·℃))481.4493.9514.8539.0573.4615.4657.2707.4
表2-3
θ/℃20～10020～20020～30020～40020～50020～60020～70020～80020～90020～1000α/10-6℃-111.813.013.514.114.414.815.417.018.418.7
2.4GH4169磁性能合金无磁性。
2.5GH4169化学性能
2.5.1GH4169抗氧化性能在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-4。
表2-4
θ/℃6007008009001000氧化速率/(g/(m2·h))0.01760.02770.03510.09610.1620
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