GH4169合金在-253～700℃溫度范圍內(nèi)具有良好的綜合性能，650℃以下的屈服強度居變形高溫合金的首位，并具有良好的抗疲勞、抗輻射、抗氧化、耐腐蝕性能，以及良好的加工性能、焊接性能良好。能夠制造各種形狀復雜的零部件，在宇航、核能、石油工業(yè)及擠壓模具中，在上述溫度范圍內(nèi)獲得了極為廣泛的應用。

介紹

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(guī)律及組織與工藝、性能的相互關系，可針對不同的使用要求制定合理、可行的工藝規(guī)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(huán)件、板、帶、絲、管等?？芍瞥杀P、環(huán)、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長期使用。

材料牌號

GH4169 - GH169）

相近牌號

Inconel718（美國），NC19FeNb - 法國）

技術標準

GJB?2612-1996?《焊接用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》

HB?6702-1993?《WZ8系列用GH4169合金棒材》

Q/6S?1034-1992?《高溫緊固件用GH4169合金棒材》

Q/3B?548-1996?《GH4169合金鍛件》

Q/3B?548-1996?《GH4169合金鍛件》

Q/3B?4048-1993?《YZGH4169合金棒材》

Q/3B?4050-1993?《GH4169合金板材》

Q/3B?4051-1993?《GH4169合金絲材》

GB/T14992-2005?《高溫合金》

化學成分

該合金的化學成分分為3類：標準成分、優(yōu)質成分、高純成分。優(yōu)質成分的在標準成分的基礎上降碳增鈮，從而減少碳化鈮的數(shù)量，減少疲勞源和增強強化相的數(shù)量，提高抗疲勞的含量，提高材料的純度和綜合性能。

核能應用的GH4169合金，需控制硼的含量（其他元素成分不變），具體含量有工序雙方協(xié)商確定。當ω（B）≤0.002%時，為與宇航工業(yè)用的GH4169合金加以區(qū)別，合金牌號為GH4169A。

功能考核

用該合金制造的渦輪盤、甩油盤、整體轉子、軸、緊固件等零件已按照發(fā)動機所用的型號規(guī)范，在發(fā)動機零、部件試驗中通過了超轉、破裂、低循環(huán)疲勞試驗；通過了高空臺試車個長期（壽命）試車及試飛發(fā)射的考核，達到了設計和應用的要求。

使用建議

推薦使用，使用中必須避免出現(xiàn)超過材料承受性能的應力集中。

性能要求

3.1?GH4169性能

3.1.1因GH4169合金中鈮含量高，合金中的鈮偏析成份都與冶金工藝直接相關。電渣重熔和真空電弧熔煉的熔煉速度和電極棒的質量狀態(tài)直接影響材質的優(yōu)劣。熔速快，易形成富鈮的黑斑；熔速慢，會形成貧鈮的白斑；電極棒表面質量差和電極棒內(nèi)部有裂紋，均易導致白斑的形成，所以，提高電極棒質量和控制熔速及提高鋼錠的凝固速率是冶煉工藝的關鍵因素。為避免鋼錠中的元素偏析過重，至今采用的鋼錠直徑不大于508mm。品均化工藝必須確保鋼錠中的L相完全溶解。鋼錠兩階段均勻化和中間坯二次均勻化處理的時間，根據(jù)鋼錠和中間坯的直徑而定。均勻化工藝的控制與材料中鈮的偏析程度直接相關。

目前生產(chǎn)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，

因此建議采用以下工藝：

1.1150℃~1160℃，20h~30h+1180℃~1190℃，110h~130h；

2.1160℃，24h+1200℃，70h。

3.1.2?經(jīng)均勻化處理的合金具有良好的熱加工性能。鋼錠的開坯加熱溫度不得超過1120℃。鍛件的鍛造工藝應根據(jù)鍛件使用狀況和應用要求，結合生產(chǎn)廠的條件而定。開坯和生產(chǎn)鍛件時，中間退火溫度和終端溫度必須跟軍零件所需要的組織狀態(tài)和性能來確定，一般情況下，鍛造的終端溫度控制在930℃~950℃之間為宜。

預熱

工件在加熱之前和加熱過程中都必須進行表面清理，保持表面清潔。若加熱環(huán)境含有硫、磷、鉛或其他低熔點金屬，GH4169合金將變脆。雜質來源于做標記的油漆、粉筆、潤滑油、水、燃料等。燃料的硫含量要低，如液化氣和天然氣的雜質含量要低于0.1%，城市煤氣的硫含量要低于0.25g/m3，石油氣的硫含量低于0.5%是理想的。

加熱的電爐最好要具有較精確的控溫能力，爐氣必須為中性或弱堿性，應避免爐氣成分在氧化性和還原性中波動。

熱加工

GH4169合金合適的熱加工溫度為1120-900℃，冷卻方式可以是水淬或其他快速冷卻方式，熱加工后應及時退火以保證得到最佳的性能。熱加工時材料應加熱到加工溫度的上限，為了保證加工時的塑性，變形量達到20%時的終加工溫度不應低于960℃。

冷加工

冷加工應在固溶處理后進行，GH4169的加工硬化率大于奧氏體不銹鋼，因此加工設備應作相應調(diào)整，并且在冷加工過程中應有中間退火過程。

熱處理

不同的固溶處理和時效處理工藝會得到不同的材料性能。由于γ”相的擴散速率較低，所以通過長時間的時效處理能使GH4169合金獲得最佳的機械性能。

打磨

在GH4169工件焊縫附近的氧化物要比不銹鋼的更難以去除，需要用細砂帶打磨，在硝酸和氫氟酸的混合酸中酸洗之前，也要用砂紙去除氧化物或進行鹽浴預處理。

機加工

GH4169的機加工需在固溶處理后進行，要考慮到材料的加工硬化性，與奧氏體不銹鋼不同的是，?GH4169適合采用低表面切削速度。

焊接

沉淀硬化型的GH4169合金很適合于焊接，無焊后開裂傾向。適焊性、易加工性、高強度是這種材料的幾大優(yōu)點。

GH4169適合于電弧焊、等離子焊等。在焊接前，材料表面要潔凈、無油污、無粉筆記號等，焊縫周圍25mm?范圍內(nèi)要打磨露出光亮的金屬。

GH4169?推薦使用的焊接材料：

GTAW/GMAW

Nicrofer?S?5219

W.-Nr.?2.4667

SG-NiCr19NbMoTi

AWS?A?5.14?ERNiFeCr-2

BS?2901?Part?5:?NA?51

顯微組織與力學性能

沉積態(tài)微觀組織為生長方向不一的細長柱狀樹枝晶，組織細小致密；經(jīng)過固溶時效熱處理后晶粒得到細化，晶粒內(nèi)部仍保留枝晶亞結構；固溶時效態(tài)試樣較沉積態(tài)顯微硬度及抗拉強度大幅提高，塑性有所下降，但整體優(yōu)于鍛件技術標準。斷口形貌表現(xiàn)為韌性穿晶斷裂方式。