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GH4169高温合金

GH4169高温合金

简要描述:

GH4169高温合金在-253~650℃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首位,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、焊接性能良好。能够制造各种形状复杂的零部件,在宇航、核能、石油工业及挤压模具中,在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。

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GH4169高温合金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高温合金材料牌号

GH4169(GH169)

1.2 GH4169 相近牌号

Inconel718(美国),NC19FeNb(法国)

GH4169高温合金材料的技术标准

GJB 2612-1996 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》

HB 6702-1993 《WZ8系列用GH4169合金棒材》

Q/6S 1034-1992 《高温紧固件用GH4169合金棒材》

Q/3B 548-1996 《GH4169合金锻件》

Q/3B 548-1996 《GH4169合金锻件》

Q/3B 4048-1993 《YZGH4169合金棒材》

Q/3B 4050-1993 《GH4169合金板材》

Q/3B 4051-1993 《GH4169合金丝材》

GB/T14992-2005 《高温合金》

GH4169高温合金化学成分

该合金的化学成分分为3类:标准成分、优质成分、高纯成分,件表1-1。优质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,减少疲劳源和增强强化相的数量,提高抗疲劳的含量,提高材料的纯度和综合性能。

核能应用的GH4169合金,需控制硼的含量(其他元素成分不变),具体含量有工序双方协商确定。当ω(B)≤0.002%时,为与宇航工业用的GH4169合金加以区别,合金牌号为GH4169A。

类别

C

Cr

Ni

Co

Mo

Al

Ti

Fe

标准

≤0.08

17.0~21.0

50~55.0

≤1.0

2.80~3.30

0.30~0.70

0.75~1.15

优质

0.02~0.06

17.0~21.0

50~55.0

≤1.0

2.80~3.30

0.30~0.70

0.75~1.15

高纯

0.02~0.06

17.0~21.0

50~55.0

≤1.0

2.80~3.30

0.30~0.70

0.75~1.15

类别

Nb

B

Mg

Mn

Si

P

S

Cu

Ca


  

  

不大于

不大于

不大于

不大于

不大于

不大于

不大于

不大于

标准

4.75~5.50

0.006

0.01

0.35

0.35

0.015

0.015

0.30

0.01

优质

5.00~5.50

0.006

0.01

0.35

0.35

0.015

0.015

0.30

0.01

高纯

5.00~5.50

0.006

0.005

0.35

0.35

0.015

0.015

0.30

0.005

类别

Bi

Sn

Pb

Ag

Se

Te

Tl

N

O


  

不大于

不大于

不大于

不大于

不大于

不大于

不大于

不大于

不大于

标准

---

---

0.0005

---

0.0003

---

---

---

---

优质

0.001

0.005

0.001

0.001

0.0003

---

---

0.01

0.01

高纯

0.00003

0.005

0.001

0.001

0.0003

0.00005

0.0001

0.01

0.005

GH4169高温合金热处理制度

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。

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。

 GH4169 品种规格与状态

可供应模锻件(盘、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。交货状态有供需双方商定。丝材以商定的交货状态成盘装交货。

 GH4169 熔炼与铸造工艺

合金的冶炼工艺分为3类:真空感应电渣重熔;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。

 GH4169 应用概况与特殊要求

制造航空和航天发动机中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;制造何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,发展了很多工艺:真空电弧重熔时采用氦气冷却工艺,有效的减轻铌偏析;采用喷射成形工艺生产环件,降低成本和缩短生产周期;采用超塑成形工艺,扩大产品的生产范围。

 

用该合金制造的涡轮盘、甩油盘、整体转子、轴、紧固件等零件已按照发动机所用的型号规范,在发动机零、部件试验中通过了超转、破裂、低循环疲劳试验;通过了高空台试车个长期(寿命)试车及试飞发射的考核,达到了设计和应用的要求。

物化性能

 GH4169 热性能

 GH4169 熔化温度范围1260~1320℃

 GH4169 导热率

θ/℃

11

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

λ/(W/(m·C))

13.4

14.7

15.7

17.8

18.3

19.6

21.2

22.8

23.6

27.6

30.4

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