GH4169鎳基高溫合金

中歐金屬材料主營銷售鐵鎳合金、軟磁合金、坡莫合金、高溫合金、膨脹合金、可伐合金、殷鋼合金、耐蝕合金、純鎳、純鐵、圓棒板材帶材批發。

GH4169 是一種沉淀強化鎳基高溫合金，在-253～650℃溫度范圍內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、石油工業及擠壓模具中，在上述溫度范圍內獲得了極為廣泛的應用。該合金的另一特點是合金組織對熱加工工藝特別感，掌握合金中相析出和溶解規律及組織與工藝、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、優質成分、高純成分，件表1-1。優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量，減少疲勞源和增強強化相的數量，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商確定。當ω（B）≤0.002%時，為與宇航工業用的GH4169合金加以區別，牌號為GH4169A。

表1-1

類別	C	Cr	Ni	Co	Mo	Al	Ti	Fe
標準	≤0.08	17.0~21.0	50~55.0	≤1.0	2.80~3.30	0.30~0.70	0.75~1.15	余
優質	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	余
高純	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	余

類別	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
標準	4.75~5.50	0.006	0.01	0.35	0.35	0.015	0.015	0.30	0.01
優質	5.00~5.50	0.006	0.01	0.35	0.35	0.015	0.015	0.30	0.01
高純	5.00~5.50	0.006	0.005	0.35	0.35	0.015	0.015	0.30	0.005

類別	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
標準	---	---	0.0005	---	0.0003	---	---	---	---
優質	0.001	0.005	0.001	0.001	0.0003	---	---	0.01	0.01
高純	0.00003	0.005	0.001	0.001	0.0003	0.00005	0.0001	0.01	0.005

熱處理制度

合金具有不同的熱處理制度，以控制晶粒度、控制δ相形貌、分布和數量，從而獲得不同級別的力學性能。合金熱處理制度分3類：

Ⅰ：(1010~1065)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+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+720℃±5℃，8h，以50℃/h爐冷至620℃±5℃，8h，空冷。

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。

規格與狀態

可供應模鍛件（盤、盤整體鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、不同形狀和尺寸的緊固件、彈性元件等。交貨狀態有供需雙方商定。絲材以商定的交貨狀態成盤裝交貨。

工藝

合金的冶煉工藝分為3類：真空感應電渣重熔；真空感應加真空電弧重熔；真空感應加電渣重熔加真空電弧重熔。可根據零件的使用要求，選擇所需的冶煉工藝，滿足應用要求。

應用與要求

制造航空和天發動機中各種靜止件和轉動件，如盤、環件、機匣、軸、葉片、緊固件、彈性元件、燃氣導管、密封元件等和焊接結構件；制造核能工業應用的各種彈性元件和格架；制造石油和化工領域應用的零件及其他零件。

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，為提高質量和降低成本，發展了很多工藝：真空電弧重熔時采用氦氣冷卻工藝，有效的減輕鈮偏析；采用噴射成形工藝生產環件，降低成本和縮短生產周期；采用超塑成形工藝，擴大產品的生產范圍。

功能考核

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

物化性能

熱性能

2.1.1 GH4169 熔化溫度范圍1260~1320℃

2.1.2 GH4169 導熱率見表2-1

表2-1

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

2.1.3 GH4169 比熱容見表2-2。

表2-2

θ/℃	300	400	500	600	700	800	900	1000
c/（J/（kg·C））	481.4	493.9	514.8	539.0	573.4	615.3	657.2	707.4

2.1.4 GH4169 線膨脹系數見表2-3。

表2-3

θ/℃	20~100	20~200	20~300	20~400	20~500	20~600	20~700	20~800	20~900	20~1000
α/10-6C-1	11.8	13.0	13.5	14.1	14.4	14.8	15.4	17.0	18.4	18.7

密度

ρ=8.24g/cm3

磁能型

合金無磁性

化學性能

2.5.1 GH4169 抗氧化性能在空氣介質中試驗100h后的氧化速率見表2-4

表2-4

θ/℃	600	700	800	900	1000
氧化速率/（g/(m3·h））	0.0176	0.0277	0.0351	0.0961	0.1620

使用建議

推薦使用，使用中必須避免出現超過材料承受性能的應力集中。