GH4169 镍基变形高温合金 

中国牌号：GH4169/GH169、GH169 (GH4169)
美国牌号：Inconel 718/UNS NO7718
法国牌号：NC19FeNb
 
一、GH4169 概述
    GH4169合金是以体心四方的γ"和面心立方的γ′相沉淀强化的镍基高温合金，在-253～700℃温度范围内具有良好的综合性能,650℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位,并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、腐蚀性能,以及良好的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性，能够制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能、石油工业中，在上述温度范围内获得了极为的应用。
    该合金的另一特点是合金组织对热加工工艺特别敏感，掌握合金中相析出和溶解规律及组织与工艺、性能间的相互关系，可针对不同的使用要求制定合理、可行的工艺规程，就能获得可满足不同强度级别和使用要求的各种零件。供应的品种有锻件、锻棒、轧棒、冷轧棒、圆饼、环件、板、带、丝、管等。可制成盘、环、叶片、轴、紧固件和弹性元件、板材结构件、机匣等零部件在航空上长期使用。    
    1.1 GH4169 材料牌号  GH4169(GH169)
    1.2 GH4169 相近牌号  Inconel 718(美国),NC19FeNb(法 国)
    1.3 GH4169 材料的技术标准
    1.4 GH4169 化学成分  该合金的化学成分分为3类：标准成分、成分、高纯成分，见表1-1。成分的在标准成分的基础上降碳增铌，从而减少碳化铌的数量，减少疲劳源和增化相的数量，提高抗疲劳性能和材料强度。同时减少有害杂质和气体含量。高纯成分是在标准基础上降低硫和有害杂质的含量，提高材料纯度和综合性能。
    核能应用的GH4169合金，需控制硼含量（其他元素成分不变），具体含量由供需双方协商确定。当ω（B）≤0.002%时，为与宇航工业用的GH4169合金加以区别，合金号为GH4169A。 
                                 表1-1%

 

类别

C

Cr

Ni

Co

Mo

Al

Ti

Fe

标准

≤0.08

17.0~21.0

50.0~55.0

≤1.0

2.80~3.30

0.30~0.70

0.75~1.15

余

好

0.02~0.06

17.0~21.0

50.0~55.0

≤1.0

2.80~3.30

0.30~0.70

0.75~1.15

余

高纯

0.02~0.06

17.0~21.0

50.0~55.0

≤1.0

2.80~3.30

0.30~0.70

0.75~1.15

余

类别

Nb

B

Mg

Mn

Si

P

S

Cu

Ca

不大于

标准

4.75~5.50

0.006

0.01

0.35

0.35

0.015

0.015

0.30

0.01

好

5.00~5.50

0.006

0.01

0.35

0.35

0.015

0.015

0.30

0.01

高纯

5.00~5.50

0.006

0.005

0.35

0.35

0.015

0.002

0.30

0.005

  

类别	Bi	Sn	Pb	Ag	Se	Te	Tl	N	O
	不大于
标准	---	---	0.0005	---	0.0003	---	---	---	---
好	0.001	0.005	0.001	0.001	0.0003	---	---	0.01	0.01
高纯	0.00003	0.005	0.001	0.001	0.0003	0.00005	0.0001	0.01	0.005

 

 1.5 GH4169 热处理制度 合金具有不同的热处理制度，以控制晶粒度、控制δ相形貌、分布和数量，从而获得不同级别的力学性能。合金热处理制度分3类：
        Ⅰ：(1010～1065)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃±5℃，8h，以50℃/h 炉冷至620℃±5℃，8h，空冷。
    经此制度处理的材料晶粒粗化，晶界和晶内均无δ相，存在缺口敏感性，但对提高冲击性能和抵抗低温氢脆有利。
Ⅱ：(950～980)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃±5℃，8h，以50℃/h 炉冷至620℃±5℃，8h，空冷。
经此制度处理的材料有δ相，有利于消除缺口敏感性，是常用的热处理制度，也称为标准热处理制度。
Ⅲ：720℃±5℃，8h,以50℃/h炉冷至620℃±5℃，8h，空冷。
    经此制度处理后，材料中的δ相较少，能提高材料的强度和冲击性能。该制度也称为直接时效热处理制度。
    1.6 GH4169 品种规格和供应状态 可以供应模锻件（盘、整体锻件）、饼、环、棒（锻棒、轧棒、冷拉棒）、板、丝、带、管、不同形状和尺寸的紧固件、弹性元件等、交货状态由供需双方商定。丝材以商定的交货状态成盘状交货。
    1.7 GH4169 熔炼和铸造工艺 合金的冶炼工艺分为3类：真空感应加电渣重熔；真空感应加真空电弧重熔；真空感应加电渣重熔加真空电弧重熔。可根据零件的使用要求，选择所需的冶炼工艺，满足应用要求。
1.8 GH4169 应用概况与特殊要求 制造航空和航天发动机中的各种静止件和转动件，如盘、环件、机匣、轴、叶片、紧固件、弹性元件、燃气导管、密封元件等和焊接结构件；制造核能工业应用的各种弹性元件和格架；制造石油和化工领域应用的零件及其他零件。
    近年来，在对该合金研究不断深化和对该合金应用不断扩大的基础上，为提高质量和降，发展了很多新工艺：真空电弧重熔是采用氦气冷却工艺，有效减轻铌偏析；采用喷射成型工艺，生产环件，降低生产 和缩短生产周期；采用超塑成型工艺，扩大产品的生产范围。