GH4169高温合金性能及技术标准

GH4169是一种沉淀强化镍基高温合金，在-253~650℃的温度范围内具有良好的综合性能。650℃以下的屈服强度在变形高温合金中，具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀、加工和焊接性能。它可以制造各种形状复杂的零件，广泛应用于航天、核能、石油工业和挤压模具。

GH4169主要用于航空发动机、核能工业和石油领域。合金组织对热加工工艺特别敏感，制造各种形状复杂的零件。

合金的另一个特点是合金组织对热加工工艺特别敏感，掌握合金中的相互沉淀和溶解规律、组织和工艺以及性能之间的关系。可根据不同的使用要求制定合理可行的工艺程序，获得各种可满足不同强度水平和使用要求的零件。供应的品种包括锻件、锻造棒、轧制棒、冷轧棒、圆形蛋糕、圆形蛋糕、圆形零件、板、皮带、丝绸、管道等。可制成板、环、叶片、轴、紧固件和弹性元件、板结构件、机箱等部件。

技术标准

GJB2612-1996《高温合金冷拉丝焊接规范》

《WZ8系列GH4169合金棒材》HB6702-1993

Q/6S1034-1992GH4169高温紧固件合金棒材

GH4169合金锻件Q/3B548-1996

GH4169合金锻件Q/3B548-1996

YZGH4169合金棒材Q/3B4048-1993

GH4169合金板材Q/3B4050-1993

GH4169合金丝材Q/3B4051-1993

GB/T1492-2005《高温合金》

热处理制度

合金具有不同的热处理系统，以控制晶粒度、形状、分布和数量，从而获得不同层次的机械性能。合金热处理系统分为三类：

I:(1010~1065)℃±10℃、1h、油冷、空冷或水冷+720℃±5℃、8h，50℃/h炉冷至620℃±5℃、8h、空冷。该系统处理的材料晶粒粗化，晶体边界和晶体内无δ相，缺口敏感性强，但有利于提高冲击性能抗低温氢脆性。

2:(950~980)℃±10℃，1h，油冷，空冷或水冷+720℃±5℃，50℃/h炉冷至620℃±5℃，8h，空冷。

三:720℃±5℃，8h，50℃/h炉冷至620℃±5℃，8h，空冷。该系统处理后，材料中的δ相对较少，可以提高材料的强度和冲击性能。该系统也被称为直接及时热处理系统。

规格与状态

模锻件(盘、盘整锻件)、蛋糕、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约定。丝绸在约定的交货状态下盘装交货。

工艺

合金冶炼工艺分为三类：真空感应炉渣重熔；真空感应与真空电弧重熔；真空感应炉渣重熔与真空电弧重熔。所需的冶炼工艺可根据零件的使用要求进行选择，以满足应用要求。

应用和要求制造盘、环、箱、轴、叶片、紧固件、弹性元件、气体导管、密封元件、焊接结构部件等各种静态部件和旋转部件；制造核能工业应用的各种弹性元件和框架；制造石油和化工应用的部件和其他部件。近年来，在深化合金研究和扩大合金应用的基础上，为了提高质量和降低成本，开发了许多工艺：氦冷却工艺，有效减少铌分析，降低成本，缩短生产周期，扩大产品生产范围。

功能考核

涡轮盘、抛油盘、整体转子、轴、紧固件等部件已按照发动机型号规范通过超转、破裂、低循环疲劳试验通过长期（寿命）试验和试飞发射评估，满足设计和应用要求。

GH4169性能。

由于GH4169合金中铌含量高，合金中的铌偏析成分与冶金工艺直接相关。电渣重熔和真空电弧熔化的熔化速度和电极棒的质量状态直接影响材料的质量。熔化速度快，容易形成富铌黑斑；熔化速度慢，会形成可怜的铌白斑；电极棒表面质量差，电极棒内裂纹，容易导致白斑形成。因此，冶炼过程的关键因素是提高电极棒的质量，控制熔化速度，提高钢锭的凝固速率。为避免钢锭中元素偏析过多，钢锭直径不大于508mm。产品均匀化过程必须确保钢锭中的L相溶解。根据钢锭和中间坯的直径，钢锭两阶段均匀化和中间坯的二次均匀化处理时间。均匀化过程的控制与材料中铌的偏析程度直接相关。1160℃、20h+1180℃、44h均匀化过程不足以消除钢锭中心的偏析，建议采用以下工艺：

1.1150℃~1160℃，20h~30h+1180℃~1190℃，110h~130h；2.1160℃，24h+1200℃，70h。均匀处理的合金具有良好的热加工性能。钢锭的开坯加热温度不得超过1120℃。锻件的锻造工艺应根据锻件的使用情况和应用要求，结合制造商的条件来确定。开坯和生产锻件时，必须根据军件所需的组织状态和性能确定中间退火温度和终端温度。一般来说，锻造的终端温度应控制在930℃~950℃之间。

预热

工件必须在加热前和加热过程中清洁表面，以保持表面清洁。如果加热环境中含有硫、磷、铅或其他低熔点金属，GH4169合金将变脆。杂质来自标记漆、粉笔、润滑油、水、燃料等。燃料硫含量低，如液化气、天然气杂质含量低于0.1%，城市气体硫含量低于0.25g/m3，石油气硫含量低于0.5%。加热的电炉应具有更准确的温度控制能力。炉气必须中性或弱碱性，以避免炉气成分在氧化和还原中波动。

热加工

GH4169合金的适宜热加工温度为1120-900℃。冷却方法可为水淬或其他快速冷却方法。热加工后应及时退火，以确保最佳性能。热加工时，材料应加热到加工温度的上限。为保证加工过程中的塑性，变形量达到20%时，最终加工温度不得低于960℃。

冷加工

冷加工应在固溶后进行，GH4169的加工硬化率大于奥氏体不锈钢，因此应相应调整加工设备，并在冷加工过程中进行中间退火。

热处理

不同的固溶处理和及时处理工艺将获得不同的材料性能。由于γ相的扩散率较低，GH4169合金可以通过长时间的及时处理获得最佳的机械性能。

打磨

GH4169工件焊缝附近的氧化物比不锈钢更难去除，需要用细砂带打磨。在硝酸和氢氟酸混合酸中酸洗前，用砂纸去除氧化物或盐浴预处理。

机加工

GH4169的加工应在固溶后进行。考虑到材料的加工硬化，GH4169不同于奥氏体不锈钢。

焊接

沉淀硬化GH4169合金非常适合焊接，无焊接后开裂倾向。适焊性、易加工性、高强度是该材料的主要优点。GH4169适用于电弧焊、等离子焊等。焊接前，材料表面应清洁、无油、无粉笔记等，焊缝周围25mm内应抛光亮金属。