GH4169

一、GH4169概述 

GH4169硬質錳鋼類是以體心四海的γ"和面心立米的γ′相沉定進階的鎳基低溫硬質錳鋼類，在-253～700℃溫使用時間范圍內具備正常的,650℃以下的的示弱承載力居出現變形低溫硬質錳鋼類的*,并具備正常的、抗散發、、耐耐高溫耐腐蝕性,或是正常的處理耐腐蝕性、焊耐腐蝕性和公司穩固性，能制造出各種各樣的樣式形態僵化的零主件，在宇航、核能源、煤層氣行業中，在所訴溫使用時間范圍內可以獲得了為比較廣泛的適用。

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的原材料類型GH4169(GH169)

1.2GH4169相同類型Inconel718(),NC19FeNb(法 國)

1.3GH4169文件的技術應用標準規范

GJB2612-1996《補焊用中高溫鎂合金冷拔絲材標準》

HB6702-1993《WZ8類型用GH4169合金材料棒材》

GJB3165 《航班承力件用高溫天氣合金鋼冷軋和鍛制棒材國家標準》

GJB1952 《南航用溫度高錳鋼冷軋鋼板卷板管理規范》

GJB1953《 飛機維修打著機轉件用炎熱和金熱軋鋼板棒材原則》

GJB2612 《手工焊接用中高溫硬質合金冷不銹鋼拉絲材正規》

GJB3317《 空航用室溫鎂合金熱扎墻板規范性》

GJB2297 《國際航空用高溫鋁合金冷拔（軋）無逢管國家標準》

GJB3020 《航空航天用高熱鎳鋼環坯規范性》

GJB3167 《冷鐓用高熱鎂合金冷壓模材規程》

GJB3318 《國際航空用常溫鋁合金帶鋼帶材正確》

GJB2611《 國際航空用較高溫度合金鋼冷拉棒材標準化》

YB/T5247 《焊用高熱合金鋼冷拉絲機》

YB/T5249 《冷鐓用室溫錳鋼冷磨砂》

YB/T5245 《平凡承力件用高熱碳素鋼熱軋鋼和鍛制棒材》

GB/T14993《 轉部件用較高溫度和金熱扎棒材》

GB/T14994 《高溫環境鋁合金冷拉棒材》

GB/T14995 《高的溫度錳鋼軋鋼板》

GB/T14996 《溫度合金類帶鋼簿板》

GB/T14997 《高溫高壓鎳鋼鍛制圓餅》

GB/T14998 《耐高溫耐熱合金坯件毛壞》

GB/T14992 《耐持續高溫不銹鋼和彩石間有機物耐持續高溫食材的分為和型號》

HB5199《 南航用高溫高壓鋁合金冷扎金屬薄板》

HB5198 《航材葉子用變化氣溫耐熱合金棒材》

HB5189 《航天葉面用出現變形高溫度合金鋼棒材》

HB6072 《WZ8類別用GH4169碳素鋼棒材》

1.4GH4169化學上的物質板材該鋁合金的化學上的物質板材可分為3類：標淮板材、可信賴板材、高純板材，見表1-1。可信賴板材的在標淮板材的前提上降碳增鈮，以此抑制無定形碳鈮的總總數，抑制困倦源和提升升星相的總總數，上升功能和板材剛度。而且抑制輻射危害溶物隨和體硫含碳量。高純板材是在可信賴標淮前提上削減和輻射危害溶物的硫含碳量，上升板材純凈度和。

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熱治理 管理制不銹鋼兼具的不同的的熱治理 管理制，以把控好晶粒大小度、把控好δ相形貌、分布點和總數量，關鍵在于收獲的不同的層次的磁學穩定性。不銹鋼熱治理 管理制分3類：

Ⅰ：(1010～1065)℃?10℃，1h，油冷、空冷或水冷散熱 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、空冷或風冷 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類型型號和生產情形能夠生產模鍛件（盤、整體的鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、不一樣形式和大小的緊固連接件、粘性開關元件等、提貨情形由供給兩人商議。絲材以商議的提貨情形成盤狀提貨。

1.7GH4169熔練和鍛造加工技術設備耐熱合金的冶煉技術設備分3類：機械泵體磁感應器燈加電渣重熔；機械泵體磁感應器燈加機械泵體弧光重熔；機械泵體磁感應器燈加電渣重熔加機械泵體弧光重熔。可依照元件的使用的標準規定要求，首選需求的冶煉技術設備，提供使用標準規定要求。

1.8GH4169選用概貌與專項 想要研制航空運輸和航空航天打著機中的各方面各樣的勻速件和甩動件，如盤、環件、機匣、軸、嫩葉、鎖緊螺栓件、伸縮性部件、天然氣picc導管、密封部件等和手工焊接構成件；研制核技術工業化選用的各方面各樣的伸縮性部件和格架；研制是由和礦業范圍選用的元件及元件。

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，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溫性能

2.1.1GH4169熔解體溫時間范圍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線彭脹標準值見表2-3；

2.2GH4169孔隙率ρ=8.24g/cm3。

2.3GH4169電特性

表2-2[2] 

表2-3[2] 

2.4GH4169帶磁能耐熱合金無帶磁。

2.5GH4169催化性能參數

2.5.1GH4169特性在氧氣導電介質中實驗室檢測100h后的氧化的濃度見表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相變攝氏度γ"相是該錳鋼的主耍加強相，其高穩定的攝氏度是650℃，展開固熔攝氏度為840～870℃，*固熔攝氏度是950℃，γ′相也是該錳鋼的加強相，但個數多于γ"相，其分進行揮發攝氏度是600℃，*熔解攝氏度是840℃；δ相的展開分進行揮發攝氏度是700℃，分進行揮發峰攝氏度是940℃，980℃展開熔解，*熔解攝氏度是1020℃。

4.2時間-室溫-組織結構形成線性見圖4-1。

4.3合金屬組識結構特征

4.3.1碳素鋼的標準熱正確處理形態的組織機構由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相根據。γ"(Ni3Nb)相是主要的加強相，為體心六方系統化架構的亞安全穩定相，呈園盤狀在基體中彌散共格進行進行揮發，在時限或利用期間中，有向δ相變為的趨勢分析，使強度驟降。γ′(Ni3(Al、Ti))相的數目次于γ"相，呈球狀彌散進行進行揮發，對碳素鋼起幾個部分加強能力。δ相主要的在晶界進行進行揮發，其形貌與煅造加工期間中的終鍛的濕度業內，終鍛的濕度在900℃，冒出針狀，在晶界和晶內進行進行揮發；終鍛的濕度達930℃，δ相呈顆粒狀，不勻區域；終鍛的濕度達950℃，δ相呈短棒狀，區域于晶界主要；終鍛的濕度達980℃，在晶界進行進行揮發大量針狀δ相，鍛件冒出經久耐用缺陷敏物質性性。終鍛的濕度完成1020℃或更快，鍛件中無δ相進行進行揮發，金屬材質晶體一起粗化，鍛件有經久耐用缺陷敏物質性性。煅造加工期間中，δ相在晶界進行進行揮發，能出到釘扎能力，阻擋金屬材質晶體粗化。

4.3.2L相是和變形GH4169金屬中不可以有著的相，該相富鈮，有著于鑄錠枝晶間，降底鑄錠初溶點，鑄錠中L相固溶的溫度和飽滿化準確時間的直接關系見圖4-2。

4.3.3晶粒度度

4.3.3.1碳素鋼在耐高溫固熔（保溫層2h）時的晶粒度發育非常傾向見圖4-3。

4.3.3.2棒材（原狀金屬材質晶粒大小9～9.5級）經其他水溫高溫并且以其他變行量鍛壓變行后，再過程基準熱補救（固溶水溫965℃，1h），其金屬材質晶粒大小度的變換見表4-1。

4.3.3.3鍛件技巧要求要求，高級鍛件峰值金屬材質晶粒度大小度為三級，能少數情況差異2級，堆物攻鍛件峰值金屬材質晶粒度大小度為8級，能少數情況差異2級；馬上時效性鍛件峰值金屬材質晶粒度大小度應該是10級或更細。

4.3.4直接性有效期的鍛件在600～700℃有效期500h后，溶解相用量的變現見表4-2。

表4-1[19] 

表4-2[11] 

五、GH4169工藝性能與要求 

5.1擠壓成型特性

5.1.1因GH4169耐熱合金屬中鈮含鐵高，耐熱合金屬中的鈮偏析方面與冶金材料方法設備會相應的。電渣重熔和重力作用焊弧鍛造的鍛造高速度和電棒的效率程序會關系木頭材質的缺點。熔速快，易構成富鈮的黑斑；熔速慢，會構成貧鈮的白點怎么辦；電棒外表效率差和電棒的內部有刮痕，均易造成的白點怎么辦的構成，因為，加快電棒效率和管控熔速及加快鋼錠的凝結傳送速度是冶煉方法設備的關健主觀因素。為以免鋼錠中的營養元素偏析越來越重，此后應用的鋼錠口徑越來越于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經平均化工作的合金類更具更好的熱激光加工功效，鋼錠的開坯加水溫濕度嚴禁低于1120℃。鍛件的熔煉加工過程應利用鍛件動用的情況和app追求，按照其的加工廠的的產出必要條件而定。開坯和的產出鍛件是，間熱處理回火溫濕度和終鍛溫濕度必須要利用零件加工所追求的聚集形態和功效來肯定，普通情況下，熔煉的終鍛溫濕度控制在930～950℃區間內為宜。幾大類鍛件的熔煉溫濕度和傾斜程度較見表5-1。

表5-1[17] 

5.1.3與生態板材冷壓延成型相關的的穩定性見表5-2。

5.1.4鍛件的扭曲的程度、終鍛溫暖和晶體規格尺寸兩者之間的相關見圖5-1。

5.1.5合金材料動態的再心得見圖5-2。

5.1.6啟因素葉面模鍛件由頂鍛和終鍛二道程序模鍛而成，其他的鍛打蒸汽加熱工作溫度對葉面的作用見表5-3，以1020℃頂鍛和終鍛的葉面團隊耐磨性為。

5.1.7耐熱合金在高溫作業下的出現變形抗力折線見圖5-3。

5.2電弧對焊生產耐磨性硬質合金具備有滿意度的電弧對焊生產耐磨性，可氬弧焊、電子無線束焊、縫焊、氣焊等做法參與電弧對焊生產。

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產品熱處里方法航天產品的熱處里基本按1.5條明文規定的Ⅱ、Ⅲ兩類措施，即規則熱處里措施和馬上時長熱處里措施展開。再加上技能法律規定的環境下，也可選用措施熱處里。按規則措施熱處里時，固溶處里可在950～980℃條件內，在選中的室溫?10℃下展開。

5.4外觀上處置藝這個必要時可對元器件外觀上新形勢實施噴丸淬煉、孔壓擠淬煉或螺牙滾壓淬煉多種工序，使元器件在交變載荷系數條件下工作的的壽命加持續提高長。

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切屑加工廠處理與切銷穩定性硬質合金可十分滿意地來進行切屑加工廠處理。

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