GH4169

一、GH4169概述 

GH4169硬質耐熱不銹鋼是以體心八方的γ"和面心立米的γ′相沉定強化的鎳基耐水溫高硬質耐熱不銹鋼，在-253～700℃室內水溫區域內體現了順暢的,650℃下列的妥協屈服強度居開裂耐水溫高硬質耐熱不銹鋼的*,并體現了順暢的、抗輻射能、、耐蝕化性,并且順暢的生產制作業性、點焊性和安排維持性，會制作業各項樣式錯綜復雜的零組件，在宇航、原子能、石油化工化工業中，在綜上所述室內水溫區域內換取了為普遍的技術應用。

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文件品種GH4169(GH169)

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

1.3GH4169村料的技術規定

GJB2612-1996《激光焊接用中高溫合金材料冷拔絲材要求》

HB6702-1993《WZ8系列產品用GH4169鎂合金棒材》

GJB3165 《民用航空承力件用耐高溫錳鋼軋鋼和鍛制棒材原則》

GJB1952 《航天用耐高溫耐熱合金熱軋金屬薄板國家標準》

GJB1953《 空航打著機翻轉件用持續高溫不銹鋼熱軋鋼板棒材規定》

GJB2612 《對焊用溫度過高合金鋼冷金屬拉絲材規范化》

GJB3317《 航天用室溫合金材料熱扎墻板規范標準》

GJB2297 《航空運輸用氣溫鋁合金冷拔（軋）無縫拼接管技術規范》

GJB3020 《南航用耐高溫硬質合金環坯規程》

GJB3167 《冷鐓用持續高溫不銹鋼冷不銹鋼拉絲材規范了》

GJB3318 《航材用高溫各種合金帶鋼帶材正確》

GJB2611《 飛機維修用持續高溫耐熱合金冷拉棒材技術規范》

YB/T5247 《不銹鋼焊接用室溫不銹鋼冷金屬拉絲》

YB/T5249 《冷鐓用高溫高壓耐熱合金冷不銹鋼拉絲》

YB/T5245 《普遍承力件用高溫環境鎳鋼熱軋鋼板和鍛制棒材》

GB/T14993《 勻速轉動零部件用氣溫鋁合金軋鋼棒材》

GB/T14994 《較高溫度合金類冷拉棒材》

GB/T14995 《常溫合金類軋鋼板》

GB/T14996 《耐高溫不銹鋼冷軋鋼板料》

GB/T14997 《高溫合金材料鍛制圓餅》

GB/T14998 《高溫環境耐熱合金坯件毛壞》

GB/T14992 《高熱不銹鋼和不銹鋼間無機化合物高熱原料的種類和鋼種》

HB5199《 飛機用高溫天氣鎳鋼帶鋼板料》

HB5198 《飛機葉面用斷裂高溫環境和金棒材》

HB5189 《航天葉輪葉片用變化持續高溫合金類棒材》

HB6072 《WZ8一系列用GH4169錳鋼棒材》

1.4GH4169耐腐蝕有效營養因素該不銹鋼的耐腐蝕有效營養因素包含3類：規范化有效營養因素、高質有效營養因素、高純有效營養因素，見表1-1。高質有效營養因素的在規范化有效營養因素的前提上降碳增鈮，進而變少增碳鈮的次數，變少的強度疲勞源和添加強化木紋地板相的次數，改善能力和素材的強度。直接變少輻射危害沉渣隨和體含磷量。高純有效營養因素是在高質規范化前提上大幅度降低和輻射危害沉渣的含磷量，改善素材飽和度和。

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熱除理機制鎳鋼兼備其他于的熱除理機制，以保持晶體度、保持δ相形貌、規劃和數，最后獲得了其他于水平的熱學的性能。鎳鋼熱除理機制分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、空冷或水冷散熱器 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產品種類品種和制造睡眠壯態可制造模鍛件（盤、整體的鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、有所不同外觀和長寬高的擰緊件、優質的配置電氣元件等、提貨睡眠壯態由供給與需求夫妻兩人商議。絲材以商議的提貨睡眠壯態成盤狀提貨。

1.7GH4169煉制和生產工序碳素鋼的冶煉工序構成3類：高壓氣室感性加電渣重熔；高壓氣室感性加高壓氣室脈沖焊接重熔；高壓氣室感性加電渣重熔加高壓氣室脈沖焊接重熔。可要根據零件及運轉情況的在使用耍求，選定需提交的冶煉工序，符合運用耍求。

1.8GH4169APP簡況與特俗規范營造航空航空和航空啟主觀因素中的多種類型勻速運動件和晃動件，如盤、環件、機匣、軸、葉輪、鎖緊螺栓件、延展性組件、燃汽picc導管、封閉組件等和焊接方法結構特征件；營造核技術工業園APP的多種類型延展性組件和格架；營造頁巖油和所有行業APP的組件及組件。

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性溫能

2.1.1GH4169受熱溫面積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線膨脹因子因子見表2-3；

2.2GH4169強度ρ=8.24g/cm3。

2.3GH4169電耐熱性

表2-2[2] 

表2-3[2] 

2.4GH4169永久磁鐵能不銹鋼無永久磁鐵。

2.5GH4169生物學效果

2.5.1GH4169功效在水汽物料中現場實驗100h后的氧化物速度見表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相變溫度γ"相是該碳素鋼的基本淬煉裝備相，其高保持穩定溫度是650℃，逐漸固熔溫度為840～870℃，*固熔溫度是950℃，γ′相也是該碳素鋼的淬煉裝備相，但規模短于γ"相，其溶解溫度是600℃，*熔解溫度是840℃；δ相的逐漸溶解溫度是700℃，溶解峰溫度是940℃，980℃逐漸熔解，*熔解溫度是1020℃。

4.2日子-濕度-組織性的變化申請這類卡種曲線提額見圖4-1。

4.3合金鋼策劃 結構類型

4.3.1錳鋼準則熱正確處理階段的組識由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組成的。γ"(Ni3Nb)相是通常升級相，為體心四正有序性的結構類型的亞穩定的相，呈園盤狀在基體中彌散共格進行析晶，在追訴時效或運用時期，有向δ相的轉變的變化趨勢，使標準增漲。γ′(Ni3(Al、Ti))相的人數次于γ"相，呈球狀彌散進行析晶，對錳鋼起這局部升級功能。δ相通常在晶界進行析晶，其形貌與煅造時期的終鍛環境溫度表有關的，終鍛環境溫度表在900℃，產生針狀，在晶界和晶內進行析晶；終鍛環境溫度表達930℃，δ相呈顆粒肥料狀，粗糙區域劃分；終鍛環境溫度表達950℃，δ相呈短棒狀，區域劃分于晶界居多；終鍛環境溫度表達980℃，在晶界進行析晶一定量針狀δ相，鍛件現身經久豁口強烈性。終鍛環境溫度表可達到1020℃或更高的，鍛件中無δ相進行析晶，金屬材質金屬材質晶粒無常的意思粗化，鍛件有經久豁口強烈性。煅造流程中，δ相在晶界進行析晶，能出到釘扎功能，拘束金屬材質金屬材質晶粒粗化。

4.3.2L相是開裂GH4169硬質合金中不能接受來源于的相，該相富鈮，來源于于鑄錠枝晶間，較低鑄錠初沸點，鑄錠中L相固溶溫暖和均勻的化時間段的相互關系見圖4-2。

4.3.3晶體度

4.3.3.1合金材料在高的溫度固熔（保冷2h）時的金屬材質晶粒長大了取向見圖4-3。

4.3.3.2棒材（最初金屬材質晶粒大小9～9.5級）經各不相同高溫升溫僅以各不相同傾斜幾率量淬火傾斜幾率后，再經規則熱治理 （固溶高溫965℃，1h），其金屬材質晶粒大小度的轉變見表4-1。

4.3.3.3鍛件枝術標淮規則，尋常鍛件差不多晶體度為三級，同意少數情況2級，高防鍛件差不多晶體度為8級，同意少數情況2級；可以時長鍛件差不多晶體度通常10級或更細。

4.3.4之間時長的鍛件在600～700℃時長500h后，沉淀相數據的改變見表4-2。

表4-1[19] 

表4-2[11] 

五、GH4169工藝性能與要求 

5.1澆注特性

5.1.1因GH4169硬質合金材料中鈮含量高，硬質合金材料中的鈮偏析度與冶金行業工序簡單一些。電渣重熔和真空體脈沖融煉的融煉流速和電棒的質量的情況簡單影響力才質的高低。熔速快，易出現富鈮的黑斑；熔速慢，會出現貧鈮的白癜風怎么辦；電棒漆層質量差和電棒企業內部有刮痕，均易導至白癜風怎么辦的出現，故，改善電棒質量和保持熔速及改善鋼錠的疑固帶寬是冶煉工序的重要的基本要素。為杜絕鋼錠中的物質偏析太重，迄今進行的鋼錠直徑為往往并不以上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經光滑化治理的不銹鋼具備著優異的熱分娩制造功能，鋼錠的開坯受熱的的氣溫表嚴禁超越1120℃。鍛件的熔煉分娩技術應跟據鍛件使用的系統和軟件的標準，依照分娩廠的分娩現狀而定。開坯和分娩鍛件是，里頭退火工藝的的氣溫表和終鍛的的氣溫表需求跟據工件所的標準的組識睡眠狀態和功能來確立，一般的現狀下，熔煉的終鍛的的氣溫表抑制在930～950℃互相為宜。常見鍛件的熔煉的的氣溫表和變形幾率地步見表5-1。

表5-1[17] 

5.1.3與墻板冷壓延成型業內的的性能見表5-2。

5.1.4鍛件的傾斜限度、終鍛溫度表和晶粒大小長寬高當中的的聯系見圖5-1。

5.1.5合金屬動態展示再晶粒見圖5-2。

5.1.6打火機茶葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道生產工序模鍛而成，多種的打造加溫溫差對茶葉的影向見表5-3，以1020℃頂鍛和終鍛的茶葉進行使用性能為。

5.1.7不銹鋼在較高溫度下的膨脹抗力身材曲線見圖5-3。

5.2氣焊耐磨性不銹鋼具備有放心的氣焊耐磨性，能用氬弧焊、網上束焊、縫焊、氣焊等做法開始氣焊。

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工件熱工作加工工藝航天工件的熱工作一般來說按1.5條規程的Ⅱ、Ⅲ有兩種系統，即規范熱工作系統和隨時實效熱工作系統做出。第三技術工藝依照的規則下，也可適用系統熱工作。按規范系統熱工作時，固溶工作可在950～980℃超范圍內，在指定的室溫?10℃下做出。

5.4面上補救加工有必要的時可對零部件面上毫無秩序的局面來進行噴丸增強、孔熱擠壓增強或螺孔滾壓增強工步，使零部件在交變承載力環境下工作中的人類壽命也隨著增長期。

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鉆削生產與鉆削能合金屬可認可地實施鉆削生產。

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