GH4169

一、GH4169概述 

GH4169鋁合金材料屬是以體心六方的γ"和面心立米的γ′相積淀精煉的鎳基耐高溫天氣鋁合金材料屬，在-253～700℃熱度空間內兼備積極的,650℃低于的塑性形變效果居形變耐高溫天氣鋁合金材料屬的*,并兼備積極的、抗輻射能、、耐酸堿不銹鋼功能,或者積極的制作加工功能、激光焊接功能和進行保持穩定義，會生產加工各樣樣式形態很復雜的零結構件，在宇航、原子能、油品工業化中，在給出熱度空間內擁有了為廣泛性的運用。

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使用。

1.1GH4169的原材料鋼號GH4169(GH169)

1.2GH4169類似鋼號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)

1.3GH4169食材的技術工藝條件

GJB2612-1996《熔接用高溫作業錳鋼冷拔絲材實驗室管理標準》

HB6702-1993《WZ8類型用GH4169合金材料棒材》

GJB3165 《飛防承力件用常溫合金類軋鋼和鍛制棒材規則》

GJB1952 《飛機維修用高溫高壓錳鋼冷軋鋼板卷板原則》

GJB1953《 航天啟驅力轉件用氣溫合金材料軋鋼棒材正規》

GJB2612 《熔接用高熱合金屬冷金屬拉絲材正確》

GJB3317《 飛機用常溫合金鋼帶鋼材料規范了》

GJB2297 《國際航空用持續高溫耐熱合金冷拔（軋）無接縫管規范性》

GJB3020 《中國航空用常溫合金鋼環坯規范化》

GJB3167 《冷鐓用室溫各種合金冷拔絲材實驗室管理標準》

GJB3318 《民航用溫度鎂合金帶鋼帶材制約》

GJB2611《 航空航天用溫度高和金冷拉棒材原則》

YB/T5247 《不銹鋼焊接用氣溫各種合金冷拉絲機》

YB/T5249 《冷鐓用高溫高壓各種合金冷磨砂》

YB/T5245 《尋常承力件用高溫度硬質合金軋鋼和鍛制棒材》

GB/T14993《 推動安全裝置用室溫合金材料熱軋鋼棒材》

GB/T14994 《高溫度合金鋼冷拉棒材》

GB/T14995 《高溫碳素鋼帶鋼板》

GB/T14996 《溫度過高錳鋼冷扎簿板》

GB/T14997 《室溫錳鋼鍛制圓餅》

GB/T14998 《溫度鎳鋼坯件毛壞》

GB/T14992 《高熱鎂合金和黑色金屬間單質高熱物料的總類和品種》

HB5199《 航班用常溫硬質合金熱軋板料》

HB5198 《航班葉面用變彎中高溫錳鋼棒材》

HB5189 《民用航空嫩葉用形變低溫合金類棒材》

HB6072 《WZ8型號用GH4169碳素鋼棒材》

1.4GH4169生物學好分該合金村料的生物學好分以分成3類：規定化化材質、高品質材質、高純材質，見表1-1。高品質材質的在規定化化材質的地基上降碳增鈮，故而避免氫氟酸處理鈮的總量，避免密度疲勞源和加入強化裝備相的總量，上升性能方面和村料密度。與此同時避免有毒不溶物殘渣和和氣氣體水分含鐵。高純材質是在高品質規定化化地基上降和有毒不溶物殘渣的水分含鐵，上升村料飽和度和。

核能應用的GH4169合金，需控制硼含量（元素成分不變），具體含量由供需雙方協商確定。當ω（B）≤0.002%時，為與宇航工業用的GH4169合金加以區別，合號為GH4169A。

表1-1[1] % 

續表1-1% 

1.5GH4169熱治療工作規范合金鋼鋼存在有所的不同的熱治療工作規范，以管理晶粒大小度、管理δ相形貌、規劃和總數量，若想刷出有所的不同最高級別的結構力學特性。合金鋼鋼熱治療工作規范分3類：

Ⅰ：(1010～1065)℃?10℃，1h，油冷、空冷或水冷式 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，存在缺口敏感性，但對提高沖擊性能和抵抗低溫氫脆有利。

Ⅱ：(950～980)℃?10℃，1h，油冷、空冷或水冷式 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，有利于消除缺口敏感性，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。

1.6GH4169品種規格參數和批售的情形可能批售模鍛件（盤、整體性鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、其他圖行和大小的防松螺栓件、剛性電子器件等、發貨的情形由需求兩方商議。絲材以商議的發貨的情形成盤狀發貨。

1.7GH4169融煉和鍛造加工加工制作工藝流程技術 不銹鋼的冶煉加工制作工藝流程技術 可以分為3類：渦流感覺加電渣重熔；渦流感覺加渦流弧光重熔；渦流感覺加電渣重熔加渦流弧光重熔。可結合零件圖的運行想要，取舍需用的冶煉加工制作工藝流程技術 ，充分考慮應用軟件想要。

1.8GH4169app軟件簡介與層次性的要求開發技術廠中國航空和核企業打著機中的各種各樣的各樣勻速運動件和扭動件，如盤、環件、機匣、軸、葉輪葉片、鎖緊螺栓件、彈力組件、燃汽連接管、密封圈組件等和焊接工藝型式件；開發技術廠核能發電企業app軟件的各種各樣的各樣彈力組件和格架；開發技術廠變壓器油和有機化工領域行業app軟件的加工配件上的及加工配件上的。

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，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，降低生產和縮短生產周期；采用超塑成型工藝，擴大產品的生產范圍。

二、GH4169物理及化學性能 

2.1GH4169性熱能

2.1.1GH4169熱分解溫度表超范圍1260～1320℃。

2.1.2GH4169熱導率見表2-1。

表2-1[2] 

2.1.3GH4169比熱容見表2-2。

2.1.4GH4169線澎漲公式見表2-3；

2.2GH4169硬度ρ=8.24g/cm3。

2.3GH4169電功能

表2-2[2] 

表2-3[2] 

2.4GH4169吸引力能鋁合金無吸引力。

2.5GH4169藥劑學能

2.5.1GH4169使用性能在冷空氣導電介質中試驗裝置100h后的硫化時延見表2-4。

表2-4 

三、GH4169力學性能 

優質棒材技術標準規定的性能見表3-1。

表3-1[1] 

注：熱處理制度：Ⅱ。

四、GH4169組織結構 

4.1相變氣溫γ"相是該不銹鋼的主耍升星相，其高穩定性高氣溫是650℃，逐漸固熔氣溫為840～870℃，*固熔氣溫是950℃，γ′相也是該不銹鋼的升星相，但總量底于γ"相，其進行溶解氣溫是600℃，*熔解氣溫是840℃；δ相的逐漸進行溶解氣溫是700℃，進行溶解峰氣溫是940℃，980℃逐漸熔解，*熔解氣溫是1020℃。

4.2時段-攝氏度-集體形成擬合曲線見圖4-1。

4.3硬質合金團隊型式

4.3.1硬質金屬標準規范熱治理狀態下的策劃 由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相構成。γ"(Ni3Nb)相是重要進階相，為體心四面八方安全有序組成區域的亞增強相，呈圓輪狀在基體中彌散共格進行溶解，在時限或應運階段，有向δ相形成了的前景，使抗壓強度驟降。γ′(Ni3(Al、Ti))相的數據次于γ"相，呈球狀彌散進行溶解，對硬質金屬起三區域進階的功效。δ相重要在晶界進行溶解，其形貌與段造階段的終鍛溫有關，終鍛溫在900℃，形成了針狀，在晶界和晶內進行溶解；終鍛溫達930℃，δ相呈顆粒狀，勻稱區域；終鍛溫達950℃，δ相呈短棒狀，區域于晶界為主導；終鍛溫達980℃，在晶界進行溶解大量針狀δ相，鍛件冒出經久凹槽刺激性性。終鍛溫滿足1020℃或更為重要，鍛件中無δ相進行溶解，晶粒度度跟著粗化，鍛件有經久凹槽刺激性性。段造階段中，δ相在晶界進行溶解，能出到釘扎的功效，障礙晶粒度度粗化。

4.3.2L相是斷裂GH4169鎂合金中不能夠出現的相，該相富鈮，出現于鑄錠枝晶間，下降鑄錠初凝固點，鑄錠中L相固溶水溫和豎直化時長的相互影響見圖4-2。

4.3.3晶粒大小度

4.3.3.1鋁合金在室溫固熔（恒溫2h）時的晶粒度發育更傾向見圖4-3。

4.3.3.2棒材（原使金屬材質晶體9～9.5級）經有所不一高溫供暖僅以有所不一傾斜量鑄造傾斜后，再歷經標準規定熱補救（固溶高溫965℃，1h），其金屬材質晶體度的發生變化見表4-1。

4.3.3.3鍛件新技術的標準的規定，正規鍛件峰值晶粒度度大小度為6級，不得的少數2級，堆物攻鍛件峰值晶粒度度大小度為8級，不得的少數2級；可以直接時長鍛件峰值晶粒度度大小度取決于10級或更細。

4.3.4隨便法定期限的鍛件在600～700℃法定期限500h后，揮發相數據的發生改變見表4-2。

表4-1[19] 

表4-2[11] 

五、GH4169工藝性能與要求 

5.1做成型穩定性

5.1.1因GH4169鋁鎂合金中鈮水分含量高，鋁鎂合金中的鈮偏析程度較與冶金機械生產技術間接相關聯。電渣重熔和真空環境電弧焊接融煉的融煉效率和電棒的質理形態間接影響到布料材質的優劣勢。熔速快，易行成富鈮的黑斑；熔速慢，會行成貧鈮的皮膚白斑病；電棒接觸面質理差和電棒實物有裂痕，均易會導致皮膚白斑病的行成，但是，增長電棒質理和調節熔速及增長鋼錠的溶化帶寬是冶煉生產技術的重要性影響因素。為防范鋼錠中的營養元素偏析重，到現在選取的鋼錠直徑不低于并不嚴重于508mm。

均勻化工藝必須確保鋼錠中的L相*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。

目前生產中采用的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]。

5.1.2經粗糙化外理的耐熱合金更具很好的熱制作加工耐熱性，鋼錠的開坯升溫氣溫沒法超過了1120℃。鍛件的煅造的工藝應據鍛件選用方式和選用規定，相結合出產廠的出產事情而定。開坯和出產鍛件是，里面固溶處理氣溫和終鍛氣溫須要據零配件所規定的安排方式和耐熱性來確實，尋常事情下，煅造的終鍛氣溫控住在930～950℃當中為宜。各種類型鍛件的煅造氣溫和變化系數見表5-1。

表5-1[17] 

5.1.3與實木板材冷壓延成型光于的機械性能見表5-2。

5.1.4鍛件的變型情況、終鍛溫度因素和晶體規格兩者的關心見圖5-1。

5.1.5錳鋼靜態再晶粒見圖5-2。

5.1.6打著機葉輪嫩葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道環節模鍛而成，有所不同的淬火加水體溫對葉輪嫩葉的的影響見表5-3，以1020℃頂鍛和終鍛的葉輪嫩葉團體能為。

5.1.7合金類在持續高溫下的變彎抗力申請這類卡種曲線提額見圖5-3。

5.2補焊安全能力不銹鋼具備理想的補焊安全能力，可以用在氬弧焊、光電束焊、縫焊、激光點焊等技巧進行補焊。

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]。

表5-2 

表5-3[19] 

5.3零件圖圖熱工作施工工藝航空運輸零件圖圖的熱工作一般是按1.5條設定的Ⅱ、Ⅲ有兩種管理工作規章規章獎懲制度，即基準熱工作管理工作規章規章獎懲制度和同時期限熱工作管理工作規章規章獎懲制度對其開展。第三技術應用保證的的條件下，也可主要采用管理工作規章規章獎懲制度熱工作。按基準管理工作規章規章獎懲制度熱工作時，固溶工作可在950～980℃位置內，在指定的水溫?10℃下對其開展。

5.4面能處里加工工藝有必要時可對零件加工加工面能場面開始噴丸進階、孔滾壓進階或螺母滾壓進階工藝流程，使零件加工加工在交變荷載環境下操作的平均壽命加增漲長。

對要求噴涂耐磨封嚴涂層的零件，可采用等離子噴涂或噴涂工藝，以噴涂為佳，噴涂涂層與基體結合強度高，涂層致密、硬度高、孔隙率低，耐磨性好。

5.5車削激光生產加工激光生產加工與電火花生產加工能力各種合金可認同地對其進行車削激光生產加工激光生產加工。

機械加工時必須確保圓弧達到設計要求和平滑過渡，不允許在機械加工、裝配或運輸中出現尖角、坑與劃傷缺口，因為在這些缺陷出，可形成過量的應力集中，在使用中會導致事故的發生。

六、GH4169(GH169)低溫抗拉及屈服性能（含熱處理工藝） 

表6-1—溫度對熱軋棒材的拉伸性能影響

表6-1 

注：以上樣品熱處理工藝：980℃?5℃退火，1小時 720℃?5℃時效，8小時，空冷至620℃?5℃，在620℃?5℃保溫到總時效時間達到18小時， 空冷

表6-2—鍛件（短橫向實驗）的低溫性能

表6-2