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GH4169高溫合金是以體心四方的γ"和面心立方的γ′相沉淀強化的鎳基高溫合金。
GH4169高溫合金在-253～700℃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、焊接性能和長期組織穩定性，能夠制造各種形狀復雜的零部件，在宇航、核能、石油工業中，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，掌握合金中相析出和溶解規律及組織與工藝、性能間的相互關系，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。
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。
經此制度處理的材料有δ相，有利于消除缺口性，是常用的熱處理制度，也稱為標準熱處
理制度。
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。
GH4169 品種規格和供應狀態
可以供應模鍛件（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、交貨狀態由供需雙方商定。絲材以商定的交貨狀態成盤狀交貨
。
GH4169 熔煉和鑄造工藝
合金的冶煉工藝分為3類：真空感應加電渣重熔；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。
特殊要求
制造航空和發動機中的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，
發展了很多新工藝：真空電弧重熔是采用氦氣冷卻工藝，有效減輕鈮偏析；采用噴射成型工藝，生產
環件，降低生產成本和縮短生產周期；采用超塑成型工藝，擴大產品的生產范圍。
GH4169 熔化溫度范圍 1260～1320℃。
GH4169密度 ρ=8.24g/cm3。
GH4169磁性能 合金無磁性。
GH4169相變溫度
γ"相是該合金的主要強化相，其高穩定溫度是650℃，開始固熔溫度為840～870℃，完全固熔
溫度是950℃，γ′相也是該合金的強化相，但數量少于γ"相，其析出溫度是600℃，完全熔解溫度是
840℃；δ相的開始析出溫度是700℃，析出峰溫度是940℃，980℃開始熔解，完全熔解溫度是1020℃
。
合金標準熱處理狀態的組織由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組成。γ"(Ni3Nb)相是主要強化相
，為體心四方有序結構的亞穩定相，呈圓盤狀在基體中彌散共格析出，在長期時效或長期應用期間，
有向δ相轉變的趨勢，使強度下降。γ′(Ni3(Al、Ti))相的數量次于γ"相，呈球狀彌散析出，對合
金起一部分強化作用。δ相主要在晶界析出，其形貌與鍛造期間的終鍛溫度有關，終鍛溫度在900℃，
形成針狀，在晶界和晶內析出；終鍛溫度達930℃，δ相呈顆粒狀，均勻分布；終鍛溫度達950℃，δ
相呈短棒狀，分布于晶界為主；終鍛溫度達980℃，在晶界析出少量針狀δ相，鍛件出現持久缺口
性。終鍛溫度達到1020℃或更高，鍛件中無δ相析出，晶粒隨之粗化，鍛件有持久缺口性。鍛造
過程中，δ相在晶界析出，能起到釘扎作用，阻礙晶粒粗化。
L相是變形GH4169合金中不允許存在的相，該相富鈮，存在于鑄錠枝晶間，降低鑄錠初熔點，鑄錠
中L相固溶溫度和均勻化時間的關系見圖4-2。
GH4169工藝性能與要求
因GH4169合金中鈮含量高，合金中的鈮偏析程度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直接影響材質的優劣。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。
均勻化工藝必須確保鋼錠中的L相完全熔解。鋼錠兩階段均勻化和中間坯二次均勻化處理的時間，
根據鋼錠和中間坯的直徑而定。均勻化工藝的控制與材料中的鈮偏析程度直接相關。
生產中采用的1160℃，20h±1180℃，44h的均勻化工藝，尚不足以消除鋼錠中心的偏析，因
此建議采用以下均勻化工藝：
1. 1150～1160℃，20～30h+1180～1190℃，110～130h；
2. 1160℃，24h+1200℃，70h[20]。
經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
工藝應根據鍛件使用狀況和應用要求，結合生產廠的生產條件而定。開坯和生產鍛件是，中間退火溫
度和終鍛溫度必須根據零件所要求的組織狀態和性能來確定，一般情況下，鍛造的終鍛溫度控制在930
～950℃之間為宜。
GH4169焊接性能
合金具有滿意的焊接性能，可用氬弧焊、電子束焊、縫焊、點焊等方法進行焊接。
對直接時效狀態的零部件，推薦采用慣性摩擦焊以保持其強化效果，選用合適的摩擦焊工藝參數
，在保留細晶組織的同時，焊縫邊緣及熱影響區還可以保留強化相γ′和γ"以及δ相，因此對接頭性
能無明顯影響，對直接時效的鍛件，可在鍛造狀態進行摩擦焊，焊后再進行直接時效處理（制度Ⅲ）
，可獲得持久強度很高的焊接接頭[21]。
