GH4169

一、GH4169概述 

GH4169錳鋼是以體心四正的γ"和面心立方米的γ′相積淀加強的鎳基體溫錳鋼，在-253～700℃體溫規模內體現了較好的,650℃下面的的屈服效果效果居開裂體溫錳鋼的*,并體現了較好的、抗輔射、、耐灼傷功效,包括較好的工藝功效、焊結功效和組建保持穩確定，可能制造出不同圖型復雜的的零零配件，在宇航、核技術、國際石油工業品中，在綜上所述體溫規模內可以獲得了為廣泛利用的利用。

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用料鋼號GH4169(GH169)

1.2GH4169相近的字鋼號Inconel718(),NC19FeNb(法 國)

1.3GH4169建材的高技術基準

GJB2612-1996《熔接用高溫度合金鋼冷不銹鋼拉絲材技術規范》

HB6702-1993《WZ8一系列用GH4169耐熱合金棒材》

GJB3165 《國際航空承力件用溫度高耐熱合金熱軋鋼和鍛制棒材要求》

GJB1952 《空航用中高溫硬質合金帶鋼薄鋼板國家標準》

GJB1953《 飛機發起機翻轉件用高熱金屬軋鋼棒材規則》

GJB2612 《補焊用炎熱合金屬冷不銹鋼拉絲材正確》

GJB3317《 中國航空用氣溫鎳鋼冷軋板料國家標準》

GJB2297 《國際航空用高溫度錳鋼冷拔（軋）無接縫管正確》

GJB3020 《航空運輸用低溫合金材料環坯規范性》

GJB3167 《冷鐓用氣溫合金鋼冷壓模材管理規范》

GJB3318 《民航用室溫鎳鋼冷軋鋼板帶材規范性》

GJB2611《 飛機維修用炎熱錳鋼冷拉棒材技術規范》

YB/T5247 《電弧焊接用炎熱和金冷金屬拉絲》

YB/T5249 《冷鐓用高熱不銹鋼冷拉絲機》

YB/T5245 《普通級承力件用常溫合金類熱軋鋼板和鍛制棒材》

GB/T14993《 推動配件用高溫度鋁合金帶鋼棒材》

GB/T14994 《室溫鋁合金冷拉棒材》

GB/T14995 《炎熱合金材料熱軋鋼板》

GB/T14996 《溫度高各種合金冷軋鋼板板料》

GB/T14997 《高溫高壓不銹鋼鍛制圓餅》

GB/T14998 《高溫鎂合金坯件毛壞》

GB/T14992 《持續高溫環境合金建筑材料和不銹鋼間有機物持續高溫環境建筑材料的的分類和鋼材牌號》

HB5199《 航空航天用室溫鋁合金帶鋼薄鋼板》

HB5198 《航空公司嫩葉用扭曲耐高溫鎂合金棒材》

HB5189 《飛機維修樹葉用磨損炎熱不銹鋼棒材》

HB6072 《WZ8款型用GH4169金屬棒材》

1.4GH4169藥劑學反應金屬元素該合金屬的藥劑學反應金屬元素為3類：要求金屬元素、品質金屬元素、高純金屬元素，見表1-1。品質金屬元素的在要求金屬元素的核心上降碳增鈮，為了少氧化鈮的用量，少疲乏源和曾加強化木紋地板相的用量，提生的性能和的物料屈服強度。并且少有影響不溶物和和氣氣體含鐵。高純金屬元素是在品質要求核心上降低了和有影響不溶物的含鐵，提生的物料純凈度和。

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熱處置考核機制合金鋼類兼備多種的熱處置考核機制，以掌控晶體度、掌控δ相形貌、劃分和量，進而賺取多種職位的力學結構能。合金鋼類熱處置考核機制分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、空冷或油冷 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品系的尺寸和出售階段能夠 出售模鍛件（盤、總布局鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、不同于的形狀和的尺寸的固定件、優質的配置器件等、交期階段由需求買賣雙方商議。絲材以商議的交期階段成盤狀交期。

1.7GH4169冶煉和煅造制作工藝技術技術合金屬的冶煉制作工藝技術技術劃分成3類：高壓氣感覺加電渣重熔；高壓氣感覺加高壓氣焊弧焊接重熔；高壓氣感覺加電渣重熔加高壓氣焊弧焊接重熔。可利用部件的適用追求，選擇必備的冶煉制作工藝技術技術，達到應運追求。

1.8GH4169選用情況與異常特殊要求生產航天部和航天部起動因中的各個平穩件和甩動件，如盤、環件、機匣、軸、茶葉、扭緊件、粘性電氣電子器件、天燃汽管內、密閉電氣電子器件等和電弧焊接結構類型件；生產原子能工業制造出選用的各個粘性電氣電子器件和格架；生產油氣和礦業行業領域選用的配件上的及配件上的。

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性溫能

2.1.1GH4169熔解室內溫度空間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線增長指數公式見表2-3；

2.2GH4169硬度ρ=8.24g/cm3。

2.3GH4169電性能指標

表2-2[2] 

表2-3[2] 

2.4GH4169剩磁能耐熱合金無剩磁。

2.5GH4169化學式能力

2.5.1GH4169特性在氣氛材質中試驗檢測100h后的防氧化傳輸速度見表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相變工作高溫γ"相是該耐熱合金類的通常進階木紋地板相，其高固定工作高溫是650℃，著手固熔工作高溫為840～870℃，*固熔工作高溫是950℃，γ′相也是該耐熱合金類的進階木紋地板相，但總量不低于γ"相，其析晶工作高溫是600℃，*熔解工作高溫是840℃；δ相的著手析晶工作高溫是700℃，析晶峰工作高溫是940℃，980℃著手熔解，*熔解工作高溫是1020℃。

4.2的時間-氣溫-安排的變化曲線美見圖4-1。

4.3錳鋼組織開展架構

4.3.1錳鋼規范熱處置階段的組建由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相構成。γ"(Ni3Nb)相是最具體提升相，為體心八方井然有序型式的亞保持穩定相，呈圓輪狀在基體中彌散共格沉淀，在時效性或采用哺乳前幾天，有向δ相改變的走勢，使效果驟降。γ′(Ni3(Al、Ti))相的個數次于γ"相，呈球狀彌散沉淀，對錳鋼起一部門分提升功用。δ相最具體在晶界沉淀，其形貌與打造哺乳前幾天的終鍛溫差相關的，終鍛溫差在900℃，產生針狀，在晶界和晶內沉淀；終鍛溫差達930℃，δ相呈小粒狀，不均地域分布區；終鍛溫差達950℃，δ相呈短棒狀，地域分布區于晶界主；終鍛溫差達980℃，在晶界沉淀少量出針狀δ相，鍛件出現了耐久開口比較敏理性。終鍛溫差高達1020℃或更高些，鍛件中無δ相沉淀，金屬材質晶粒大小進而粗化，鍛件有耐久開口比較敏理性。打造的過程中，δ相在晶界沉淀，能出到釘扎功用，影響金屬材質晶粒大小粗化。

4.3.2L相是易變型GH4169碳素鋼中不不能會出現的相，該相富鈮，會出現于鑄錠枝晶間，拉低鑄錠初沸點，鑄錠中L相固溶溫差和粗糙化時間間隔的原因見圖4-2。

4.3.3晶粒度度

4.3.3.1合金屬在溫度過高固熔（外保溫2h）時的晶粒度長完偏向見圖4-3。

4.3.3.2棒材（原金屬材質晶體9～9.5級）經差異體溫加水同時以差異膨脹幾率量鍛鑄膨脹幾率后，再所經規范標準熱工作（固溶體溫965℃，1h），其金屬材質晶體度的轉化見表4-1。

4.3.3.3鍛件工藝標準單位歸定，正規鍛件平衡晶粒度大小度度為6級，禁止極少數差異2級，高超鍛件平衡晶粒度大小度度為8級，禁止極少數差異2級；簡單法定期限鍛件平衡晶粒度大小度度應該為10級或更細。

4.3.4進行時限的鍛件在600～700℃時限500h后，分析出相比例的發生改變見表4-2。

表4-1[19] 

表4-2[11] 

五、GH4169工藝性能與要求 

5.1擠壓成型安全性能

5.1.1因GH4169碳素鋼中鈮含鋅量高，碳素鋼中的鈮偏析水平與冶金材料施工技術之間各種相關。電渣重熔和真空環境弧光融煉的融煉加速度和電棒的水平工作狀態之間直接影響才質的品質。熔速快，易造成富鈮的黑斑；熔速慢，會造成貧鈮的白斑病怎么辦；電棒表明水平差和電棒的內部有裂痕，均易造成白斑病怎么辦的造成，但是，挺高電棒水平和設定熔速及挺高鋼錠的凝結數率是冶煉施工技術的重要性問題。為盡量不要鋼錠中的風格偏析越來越重，目前為止用到的鋼錠內徑很多于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經均勻分布化操作的和金具備很好的熱生產加工特性，鋼錠的開坯供暖熱度嚴禁以上1120℃。鍛件的段造方法應基于鍛件選用請況和應用領域讓，結合在一起生產廠的生產條件而定。開坯和生產鍛件是，中心淬火熱度和終鍛熱度需求基于元器件所讓的策劃 壯態和特性來認定，普通時候下，段造的終鍛熱度操控在930～950℃彼此為宜。幾大類鍛件的段造熱度和發生形變能力見表5-1。

表5-1[17] 

5.1.3與板料冷擠壓鑄造相關的的性見表5-2。

5.1.4鍛件的變行度、終鍛平均溫度和晶體大小當中的相互影響見圖5-1。

5.1.5碳素鋼動態化再析出見圖5-2。

5.1.6熱車機葉輪模鍛件由頂鍛和終鍛二道一工序模鍛而成，各不相同的打造升溫平均溫度對葉輪的干擾見表5-3，以1020℃頂鍛和終鍛的葉輪組織開展性能參數為。

5.1.7錳鋼在低溫下的變彎抗力弧度見圖5-3。

5.2熔接特點各種合金含有滿不滿意的熔接特點，需用氬弧焊、手機束焊、縫焊、電焊等措施對其進行熔接。

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]。

表5-2 

表5-3[19] 

5.3元件高溫除理工學院藝民航元件的高溫除理一般是按1.5條法律規定的Ⅱ、Ⅲ四種會議問責監督監督制度管理，即基準單位高溫除理會議問責監督監督制度管理和間接時效性高溫除理會議問責監督監督制度管理對其確定。等到技術工藝法律依據的環境下，也可通過會議問責監督監督制度管理高溫除理。按基準單位會議問責監督監督制度管理高溫除理時，固溶除理可在950～980℃面積內，在選中的溫度?10℃下對其確定。

5.4外層操作技術必要性時可對產品外層事態開展噴丸增強、孔熱擠壓增強或英制螺紋滾壓增強多種工序，使產品在交變荷載經濟條件下操作的期也隨著增長率。

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鉆削激光加工工藝與鉆削的性能碳素鋼可令人滿意地參與鉆削激光加工工藝。

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