產(chan) 品形式:鋼棒、鋼板、鋼管、鋼帶、軸套、法蘭(lan) 、鍛件 環 等!
中國牌號:GH4169/GH169、GH169 (GH4169)
美國牌號:Inconel 718/UNS NO7718
法國牌號:NC19FeNb
一、GH4169 概述
GH4169合金是以體(ti) 心四方的γ"和麵心立方的γ′相沉澱強化的鎳基高溫合金,在-253~700℃溫度範圍內(nei) 具有良好的綜合性能,650℃以下的屈服強度居變形高溫合金的,並具有良好的抗疲勞、抗輻射、抗氧化、耐腐蝕性能,以及良好的加工性能、焊接性能和長期組織穩定性,能夠製造各種形狀複雜的零部件,在宇航、核能、石油工業(ye) 中,在上述溫度範圍內(nei) 獲得了極為(wei) 廣泛的應用。
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(yu) 工藝、性能間的相互關(guan) 係,可針對不同的使用要求製定合理、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(si) 、管等。可製成盤、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長期使用。
1.1 GH4169 材料牌號 GH4169(GH169)
1.2 GH4169 相近牌號 Inconel 718(美國),NC19FeNb(法 國)
1.3 GH4169 材料的技術標準
1.4 GH4169 化學成分 該合金的化學成分分為(wei) 3類:標準成分、優(you) 質成分、高純成分,見表1-1。優(you) 質成分的在標準成分的基礎上降碳增铌,從(cong) 而減少碳化铌的數量,減少疲勞源和增加強化相的數量,提高抗疲勞性能和材料強度。同時減少有害雜質和氣體(ti) 含量。高純成分是在優(you) 質標準基礎上降低硫和有害雜質的含量,提高材料純度和綜合性能。
核能應用的GH4169合金,需控製硼含量(其他元素成分不變),具體(ti) 含量由供需雙方協商確定。當ω(B)≤0.002%時,為(wei) 與(yu) 宇航工業(ye) 用的GH4169合金加以區別,合金牌號為(wei) GH4169A。
表1-1%
化學成分:
C :≤0.08
Cr :17.0~21.0
Ni :50.0~55.0
Co :≤1.0
Mo :2.80~3.30
Al :0.30~0.70
Ti :0.75~1.15
Fe:餘(yu) 量
Nb:4.75~5.50
B :0.006
Mg:0.01
Mn :0.35
Si :0.35
P :0.015
S:0.015
Cu:0.30
Ca:0.01
1.5 GH4169 熱處理製度 合金具有不同的熱處理製度,以控製晶粒度、控製δ相形貌、分布和數量,從(cong) 而獲得不同級別的力學性能。合金熱處理製度分3類:
Ⅰ:(1010~1065)℃±10℃,1h,油冷、空冷或水冷+720℃±5℃,8h,以50℃/h 爐冷至620℃±5℃,8h,空冷。
經此製度處理的材料晶粒粗化,晶界和晶內(nei) 均無δ相,存在缺口敏感性,但對提高衝(chong) 擊性能和抵抗低溫氫脆有利。
Ⅱ:(950~980)℃±10℃,1h,油冷、空冷或水冷+720℃±5℃,8h,以50℃/h 爐冷至620℃±5℃,8h,空冷。
經此製度處理的材料有δ相,有利於(yu) 消除缺口敏感性,是的熱處理製度,也稱為(wei) 標準熱處理製度。
Ⅲ:720℃±5℃,8h,以50℃/h爐冷至620℃±5℃,8h,空冷。
經此製度處理後,材料中的δ相較少,能提高材料的強度和衝(chong) 擊性能。該製度也稱為(wei) 直接時效熱處理製度。
1.6 GH4169 品種規格和供應狀態 可以供應模鍛件(盤、整體(ti) 鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲(si) 、帶、管、不同形狀和尺寸的緊固件、彈性元件等、交貨狀態由供需雙方商定。絲(si) 材以商定的交貨狀態成盤狀交貨。
1.7 GH4169 熔煉和鑄造工藝 合金的冶煉工藝分為(wei) 3類:真空感應加電渣重熔;真空感應加真空電弧重熔;真空感應加電渣重熔加真空電弧重熔。可根據零件的使用要求,選擇所需的冶煉工藝,滿足應用要求。
1.8 GH4169 應用概況與(yu) 特殊要求 製造航空和航天發動機中的各種靜止件和轉動件,如盤、環件、機匣、軸、葉片、緊固件、彈性元件、燃氣導管、密封元件等和焊接結構件;製造核能工業(ye) 應用的各種彈性元件和格架;製造石油和化工領域應用的零件及其他零件。
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(wei) 提高質量和降低成本,發展了很多新工藝:真空電弧重熔是采用氦氣冷卻工藝,有效減輕铌偏析;采用噴射成型工藝,生產(chan) 環件,降低生產(chan) 成本和縮短生產(chan) 周期;采用超塑成型工藝,擴大產(chan) 品的生產(chan) 範圍。
二、GH4169 物理及化學性能
2.1 GH4169 熱性能
2.1.1 GH4169 熔化溫度範圍 1260~1320℃。
2.1.2 GH4169 熱導率 見表2-1。
表2-1
θ/℃ λ/(W/(m·℃))
11 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
13.4 14.7 15.9 17.8 18.3 19.6 21.2 22.8 23.6 7.6 30.4
2.1.3 GH4169 比熱容 見表2-2。
2.1.4 GH4169線膨脹係數 見表2-3;
2.2 GH4169密度 ρ=8.24g/cm3。
2.3 GH4169電性能
表2-2
θ/℃ c/(J/(kg·℃))
300 400 500 600 700 800 900 1000
481.4 493.9 514.8 539.0 573.4 615.4 657.2 707.4
表2-3
θ/℃ α/10-6℃-1
20~100 20~200 20~300 20~400 20~500 20~600
11.8 13.0 13.5 14.1 14.4 14.8
20~700 20~800 20~900 20~1000
15.4 17.0 18.4 18.7
2.4 GH4169磁性能 合金無磁性。
2.5 GH4169化學性能
2.5.1 GH4169抗氧化性能 在空氣介質中試驗100h後的氧化速率見表 2-4。
表2-4
θ/℃ 氧化速率/(g/(m2·h))
600 700 800 900 1000
0.0176 0.0277 0.0351 0.0961 0.1620