GH4169

一、GH4169概述 

GH4169碳素鋼是以體心八方的γ"和面心萬立方的γ′相凝固提高的鎳基較高室溫碳素鋼，在-253～700℃室溫的的范圍內具備著優異的,650℃左右的屈服于構造居斷裂較高室溫碳素鋼的*,并具備著優異的、抗輻射源、、耐結垢耐磨性,已經優異的加工制作耐磨性、氬弧焊耐磨性和安排不穩性，會生產制造各種類型線條復雜化的零器件，在宇航、原子能、原油使用量重工業中，在上述所說室溫的的范圍內刷出了為常見的利用。

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材質鋼號GH4169(GH169)

1.2GH4169相進品種Inconel718(),NC19FeNb(法 國)

1.3GH4169建材的水平準則

GJB2612-1996《焊接工藝用溫度高金屬冷拉絲機材規則》

HB6702-1993《WZ8款型用GH4169錳鋼棒材》

GJB3165 《南航承力件用耐高溫各種合金熱軋鋼和鍛制棒材規范起來》

GJB1952 《航天用高溫作業合金類冷軋鋼簿板規范化》

GJB1953《 航空運輸打火機運動件用高的溫度硬質合金熱軋鋼棒材制約》

GJB2612 《焊接工藝用持續高溫鋁合金冷壓模材要求》

GJB3317《 國際航空用高溫高壓碳素鋼熱軋鋼生態板國家標準》

GJB2297 《航空航天用溫度高合金類冷拔（軋）無逢管規范了》

GJB3020 《中國航空用高溫高壓硬質合金環坯技術規范》

GJB3167 《冷鐓用低溫合金材料冷金屬拉絲材規范了》

GJB3318 《空航用室溫各種合金帶鋼帶材規程》

GJB2611《 飛防用炎熱和金冷拉棒材國家標準》

YB/T5247 《手工焊接用較高溫度合金鋼冷磨砂》

YB/T5249 《冷鐓用溫度過高各種合金冷不銹鋼拉絲》

YB/T5245 《通常承力件用炎熱錳鋼熱軋鋼板和鍛制棒材》

GB/T14993《 晃動元器件用高的溫度合金鋼帶鋼棒材》

GB/T14994 《室溫鎂合金冷拉棒材》

GB/T14995 《高溫作業鋁合金軋鋼板》

GB/T14996 《持續高溫合金鋼冷軋鋼板金屬薄板》

GB/T14997 《耐高溫鎳鋼鍛制圓餅》

GB/T14998 《較高溫度合金類坯件毛壞》

GB/T14992 《耐室溫鎳鋼和金屬制間單質耐室溫建材的分為和鋼號》

HB5199《 航空運輸用持續高溫金屬冷軋鋼簿板》

HB5198 《國際航空嫩葉用膨脹溫度高耐熱合金棒材》

HB5189 《飛防葉輪用膨脹高溫高壓耐熱合金棒材》

HB6072 《WZ8系列產品用GH4169和金棒材》

1.4GH4169化學上的上物料該錳鋼的化學上的上物料可分成3類：準則的物料、一流物料、高純物料，見表1-1。一流物料的在準則的物料的框架上降碳增鈮，導致才能避免增碳鈮的總量，才能避免撓度源和增高升級相的總量，升高性能方面和的原物料撓度。與此同時才能避免有影響溶物殘渣隨和體物料。高純物料是在一流準則的框架上削減和有影響溶物殘渣的物料，升高的原物料色度和。

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熱治療管理機制和金含有其他的的熱治療管理機制，以保持晶粒大小度、保持δ相形貌、勻稱和量，導致才能得到其他的級別劃分的運動學性。和金熱治療管理機制分3類：

Ⅰ：(1010～1065)℃?10℃，1h，油冷、空冷或散熱 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種類型號和現貨供應商壯態可以現貨供應商模鍛件（盤、建筑體鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、有所不同形態和圖片尺寸的鎖緊件、應力松弛構件等、供貨壯態由需求另一方商談。絲材以商談的供貨壯態成盤狀供貨。

1.7GH4169煉制和鍛鑄加工鎂合金的冶煉加工氛圍3類：高壓氣度自感覺燈加電渣重熔；高壓氣度自感覺燈加高壓氣度脈沖重熔；高壓氣度自感覺燈加電渣重熔加高壓氣度脈沖重熔。可考慮零件加工的運用要，考慮想要的冶煉加工，需要滿足用途要。

1.8GH4169軟件情況與唯一性請求產生民航和航空熱車機中的各式勻速直線運動件和轉動或者單方向轉動件，如盤、環件、機匣、軸、葉輪、鎖緊螺栓件、韌性部件、然氣管、封嚴部件等和焊接生產框架件；產生核技術工業品軟件的各式韌性部件和格架；產生頁巖油和所有行業軟件的零部件及零部件。

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性熱能

2.1.1GH4169融化室內溫度位置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線回縮彈性系數見表2-3；

2.2GH4169比熱容ρ=8.24g/cm3。

2.3GH4169電能力

表2-2[2] 

表2-3[2] 

2.4GH4169磁體能合金類無磁體。

2.5GH4169化學式使用性能

2.5.1GH4169效果在室內空氣媒介中疲勞試驗100h后的鈍化濃度見表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相變水溫γ"相是該金屬類的主要增幅相，其高維持水溫是650℃，現在展開了固熔水溫為840～870℃，*固熔水溫是950℃，γ′相也是該金屬類的增幅相，但數據低于γ"相，其溶解水溫是600℃，*熔解水溫是840℃；δ相的現在展開了溶解水溫是700℃，溶解峰水溫是940℃，980℃現在展開了熔解，*熔解水溫是1020℃。

4.2時長-的溫度-聚集轉為曲線美見圖4-1。

4.3不銹鋼設計設計

4.3.1耐熱耐熱合金規則熱處里狀況的組織結構類型由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組建。γ"(Ni3Nb)相是最大部分進行升星相，為體心八方有序性的結構類型的亞安全相，呈圓筒狀在基體中彌散共格沉淀，在限期或應運期間，有向δ相變化的動向，使抗壓強度下滑。γ′(Ni3(Al、Ti))相的數據次于γ"相，呈球狀彌散沉淀，對耐熱耐熱合金起一臺分進行升星反應。δ相最大部分在晶界沉淀，其形貌與鍛鑄期間的終鍛氣溫相關聯，終鍛氣溫在900℃，轉變成針狀，在晶界和晶內沉淀；終鍛氣溫達930℃，δ相呈硬粒狀，豎直劃分；終鍛氣溫達950℃，δ相呈短棒狀，劃分于晶界遵循；終鍛氣溫達980℃，在晶界沉淀多量針狀δ相，鍛件顯現牢固空缺敏銳性。終鍛氣溫實現1020℃或高些，鍛件中無δ相沉淀，晶粒度度逐漸粗化，鍛件有牢固空缺敏銳性。鍛鑄環節中，δ相在晶界沉淀，能出到釘扎反應，拘束晶粒度度粗化。

4.3.2L相是發生GH4169合金材料中不能接受來源于的的相，該相富鈮，來源于的于鑄錠枝晶間，降低了鑄錠初融點，鑄錠中L相固溶體溫和飽滿化日子的聯系見圖4-2。

4.3.3晶體度

4.3.3.1耐熱合金在炎熱固熔（隔熱保溫2h）時的金屬材質晶粒成人更傾向見圖4-3。

4.3.3.2棒材（最初晶粒大小大小9～9.5級）經不相同高溫表進行加熱并用不相同的變化量鍛壓的變化后，再路經條件熱加工處理（固溶高溫表965℃，1h），其晶粒大小大小度的的變化見表4-1。

4.3.3.3鍛件高技術原則明文規定，平民鍛件一般金屬材質晶粒度大小度為6級，同意個體差異2級，高強度鍛件一般金屬材質晶粒度大小度為8級，同意個體差異2級；可以直接時長鍛件一般金屬材質晶粒度大小度應該為10級或更細。

4.3.4可以直接時長的鍛件在600～700℃時長500h后，沉淀相總數量的變換見表4-2。

表4-1[19] 

表4-2[11] 

五、GH4169工藝性能與要求 

5.1做成型性能參數

5.1.1因GH4169錳鋼中鈮含鐵高，錳鋼中的鈮偏析層度與石油化工生產藝之間性有關于。電渣重熔和真空度焊弧鍛造的鍛造高速度和電棒的的品質環境之間性會導致不銹鋼材質的優點。熔速快，易生成富鈮的黑斑；熔速慢，會生成貧鈮的斑點；電棒的表面的品質差和電棒內部的有開裂，均易會導致斑點的生成，因而，挺高電棒的品質和操控熔速及挺高鋼錠的干固數率是冶煉生產藝的重點影響因素。為防止鋼錠中的稀有元素偏析過量，來看采取的鋼錠內徑不多于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經豎直化解決的和金體現了比較好的熱產出銷售制造耐腐蝕性，鋼錠的開坯高溫溫表不容許已超1120℃。鍛件的淬火工藝設備應表明鍛件適用事情和軟件耍求，搭配產出銷售廠的產出銷售的條件而定。開坯和產出銷售鍛件是，間淬火溫表和終鍛溫表必須要表明組件所耍求的阻止事情下和耐腐蝕性來選擇，普通事情下，淬火的終鍛溫表管理在930～950℃當中為宜。各鍛件的淬火溫表和出現變形能力見表5-1。

表5-1[17] 

5.1.3與板才冷熱擠壓關于 的性見表5-2。

5.1.4鍛件的壓扁因素、終鍛熱度和晶粒度規格尺寸相互間的密切關系見圖5-1。

5.1.5合金鋼動態圖片再晶粒見圖5-2。

5.1.6汽車發驅動力葉尖模鍛件由頂鍛和終鍛二道加工過程模鍛而成，有差異的鑄造受熱體溫對葉尖的損害見表5-3，以1020℃頂鍛和終鍛的葉尖組織結構能為。

5.1.7鎳鋼在溫度過高下的出現變形抗力線性見圖5-3。

5.2電焊氬弧焊效能錳鋼兼備貼心的電焊氬弧焊效能，可氬弧焊、電商束焊、縫焊、悍接等措施實現電焊氬弧焊。

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工件熱治理 工藝的技術民用航空工件的熱治理 大多數按1.5條要求的Ⅱ、Ⅲ二種問責方式管理，即的標準規范熱治理 問責方式管理和間接限期熱治理 問責方式管理做出。等到的技術原則的條件下，也可用于問責方式管理熱治理 。按的標準規范問責方式管理熱治理 時，固溶治理 可在950～980℃范圍之內內，在選出的氣溫?10℃下做出。

5.4漆層層處置工藝設備必須時可對零配件漆層層新形勢做好噴丸升星、孔撞擊升星或螺母滾壓升星程序，使零配件在交變承載力條件下運行的蓄電量也隨著提升。

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切割生產制作制作與削磨耐熱性錳鋼可信賴地通過切割生產制作制作。

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