GH4169

一、GH4169概述 

GH4169錳鋼鋼是以體心六方的γ"和面心立方米的γ′相析出加強的鎳基室溫錳鋼鋼，在-253～700℃常溫面積內存在很好的,650℃下面的的示弱密度居變行室溫錳鋼鋼的*,并存在很好的、抗散發、、耐被腐蝕效能,與很好的加工處理效能、激光焊接效能和安排穩定量分析性，也可以產生各式各樣圖案較為復雜的零部分，在宇航、核技術、油田企業中，在綜上所述常溫面積內收獲了為寬泛的技術應用。

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材料鋼材型號GH4169(GH169)

1.2GH4169相似類型Inconel718(),NC19FeNb(法 國)

1.3GH4169裝修材料的系統要求

GJB2612-1996《電焊用高溫合金屬冷金屬拉絲材標準化》

HB6702-1993《WZ8系例用GH4169合金屬棒材》

GJB3165 《國際航空承力件用高溫環境鎂合金熱扎和鍛制棒材規范起來》

GJB1952 《航天用中高溫各種合金冷軋鋼簿板規范標準》

GJB1953《 航天啟行為旋轉件用高溫環境耐熱合金熱軋鋼棒材標準化》

GJB2612 《電焊焊接用常溫鋁合金冷不銹鋼拉絲材管理規范》

GJB3317《 民用航空用低溫合金類軋鋼的板材規則》

GJB2297 《航空公司用高溫天氣金屬冷拔（軋）無縫焊接管管理規范》

GJB3020 《民航用高熱硬質合金環坯規則》

GJB3167 《冷鐓用溫度高鎳鋼冷不銹鋼拉絲材制約》

GJB3318 《航班用耐高溫合金屬冷扎帶材規范起來》

GJB2611《 中國航空用溫度各種合金冷拉棒材制約》

YB/T5247 《手工焊接用高的溫度和金冷不銹鋼拉絲》

YB/T5249 《冷鐓用高溫天氣合金屬冷磨砂》

YB/T5245 《常見承力件用持續高溫不銹鋼熱扎和鍛制棒材》

GB/T14993《 擺動構件用氣溫合金鋼熱扎棒材》

GB/T14994 《常溫碳素鋼冷拉棒材》

GB/T14995 《耐高溫硬質合金熱扎板》

GB/T14996 《常溫合金類冷軋鋼板金屬薄板》

GB/T14997 《高溫天氣鋁合金鍛制圓餅》

GB/T14998 《氣溫合金屬坯件毛壞》

GB/T14992 《溫度過高合金鋼和金屬材質間無機化合物溫度過高素材的歸類和鋼材型號》

HB5199《 空航用中高溫耐熱合金熱軋金屬薄板》

HB5198 《航空運輸嫩葉用傾斜高溫環境不銹鋼棒材》

HB5189 《飛機葉輪葉片用形變高溫度耐熱合金棒材》

HB6072 《WZ8產品系列用GH4169合金鋼棒材》

1.4GH4169電有機化學完分該不銹鋼的電有機化學完分主要包括3類：準則部分、好的部分、高純部分，見表1-1。好的部分的在準則部分的核心上降碳增鈮，導致減小無定形碳鈮的次數，減小困乏源和增大淬煉相的次數，上升效果和用料強度。同樣減小危害性雜物殘渣主氣體水平。高純部分是在好的準則核心上縮減和危害性雜物殘渣的水平，上升用料含量和。

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熱正確辦理會議會議工作規范耐熱合金類具有所差異的熱正確辦理會議會議工作規范，以管控晶粒大小度、管控δ相形貌、分布圖和量，為了擁有有所差異層次的結構力學功效。耐熱合金類熱正確辦理會議會議工作規范分3類：

Ⅰ：(1010～1065)℃?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種類規格為和批售情形能夠批售模鍛件（盤、整體結構鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、各個形態和尺寸的固定件、黏性電氣元件等、發貨情形由供給兩方商談。絲材以商談的發貨情形成盤狀發貨。

1.7GH4169熔練和鑄造廠技藝合金鋼的冶煉技藝有3類：正空感性加電渣重熔；正空感性加正空弧光放電重熔；正空感性加電渣重熔加正空弧光放電重熔。可可根據機件的用到條件，決定營養的冶煉技藝，滿足了應用條件。

1.8GH4169應該用慨況與特出必須制做廠民航和核重工業起主觀因素中的一些平穩件和推動件，如盤、環件、機匣、軸、葉尖、牢固件、應力松弛電子器件、天燃汽連接管、封口電子器件等和不銹鋼焊接的結桿件；制做廠原子能重工業應該用的一些應力松弛電子器件和格架；制做廠是由和化工環保各個領域應該用的工件及工件。

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融化體溫標準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線回縮指數見表2-3；

2.2GH4169溶解度ρ=8.24g/cm3。

2.3GH4169電安全性能

表2-2[2] 

表2-3[2] 

2.4GH4169磁鐵能錳鋼無磁鐵。

2.5GH4169耐腐蝕穩定性

2.5.1GH4169功效在空氣中物料中試驗檢測100h后的脫色時延見表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"相是該鎳鋼材料的其主要升級相，其高穩定性高溫度是650℃，開端固熔溫度為840～870℃，*固熔溫度是950℃，γ′相也是該鎳鋼材料的升級相，但數量小于γ"相，其沉淀溫度是600℃，*熔解溫度是840℃；δ相的開端沉淀溫度是700℃，沉淀峰溫度是940℃，980℃開端熔解，*熔解溫度是1020℃。

4.2時候-濕度-組織性變化曲線擬合見圖4-1。

4.3鋁合金阻止結構特征

4.3.1不銹鋼條件熱操作的情形的公司由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組成。γ"(Ni3Nb)相是通常加強相，為體心四海合理架構的亞不穩相，呈園盤狀在基體中彌散共格揮發，在時效性或軟件應用前一天，有向δ相轉變成的發展趨勢，使程度下跌。γ′(Ni3(Al、Ti))相的使用量次于γ"相，呈球狀彌散揮發，對不銹鋼起一組成部分分加強效果。δ相通常在晶界揮發，其形貌與打造前一天的終鍛氣溫光于，終鍛氣溫在900℃，產生針狀，在晶界和晶內揮發；終鍛氣溫達930℃，δ相呈顆粒物狀，不勻勻稱圖；終鍛氣溫達950℃，δ相呈短棒狀，勻稱圖于晶界遵循；終鍛氣溫達980℃，在晶界揮發極富針狀δ相，鍛件發現耐久缺陷靈敏性。終鍛氣溫實現1020℃或極高，鍛件中無δ相揮發，晶體也隨之粗化，鍛件有耐久缺陷靈敏性。打造工作中，δ相在晶界揮發，能加到釘扎效果，拘束晶體粗化。

4.3.2L相是發生GH4169金屬中不不能存有的相，該相富鈮，存有于鑄錠枝晶間，降鑄錠初凝固點，鑄錠中L相固溶溫和不光滑化精力的關心見圖4-2。

4.3.3晶體度

4.3.3.1合金材料在溫度高固熔（恒溫2h）時的金屬材質晶粒長大了趨向見圖4-3。

4.3.3.2棒材（原晶粒大小大小9～9.5級）經不一樣溫差電加熱同時以不一樣變彎量熔煉變彎后，再要經過原則熱解決（固溶溫差965℃，1h），其晶粒大小大小度的轉變見表4-1。

4.3.3.3鍛件技術性標準的規則，各種類型鍛件評均金屬材質晶粒大小大小度為四級，能夠特定2級，高韌鍛件評均金屬材質晶粒大小大小度為8級，能夠特定2級；就直接限期鍛件評均金屬材質晶粒大小大小度應當為10級或更細。

4.3.4真接時限的鍛件在600～700℃時限500h后，溶解相總數的變化見表4-2。

表4-1[19] 

表4-2[11] 

五、GH4169工藝性能與要求 

5.1擠壓成型穩定性

5.1.1因GH4169硬質合金屬中鈮的含量高，硬質合金屬中的鈮偏析程度較與冶煉的工藝設備進行涉及。電渣重熔和正空電弧放電鍛煉的鍛煉進程和電棒的服務產品品質的情形進行直接影響板材的好壞。熔速快，易成型富鈮的黑斑；熔速慢，會成型貧鈮的白點病；電棒接觸面服務產品品質差和電棒內壁有劃痕，均易誘發白點病的成型，于是，挺高電棒服務產品品質和調整熔速及挺高鋼錠的凝結傳輸速度是冶煉的工藝設備的要素環境因素。為制止鋼錠中的設計偏析過大，迄今應用的鋼錠口徑不太不超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經均勻的化除理的合金類兼備保持良好的熱加工加工方式效果方面，鋼錠的開坯蒸汽加熱熱度沒法已超1120℃。鍛件的精鑄加工方式技術應會按照鍛件的使用現狀分析和軟件應用符合要求，結合實際加工方式廠的加工方式環境而定。開坯和加工方式鍛件是，中間的淬火熱度和終鍛熱度應該會按照加工零件所符合要求的策劃 環境和效果方面來判別，通常情況發生情況發生下，精鑄的終鍛熱度掌控在930～950℃左右為宜。各種類型鍛件的精鑄熱度和斷裂層度見表5-1。

表5-1[17] 

5.1.3與板料冷擠壓成型相關聯的耐熱性見表5-2。

5.1.4鍛件的彎曲水平、終鍛平均溫度和金屬材質晶粒圖片尺寸兩者之間的的聯系見圖5-1。

5.1.5硬質合金動向再析出見圖5-2。

5.1.6汽車發主觀因素樹葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道工作模鍛而成，區別的段造加水高溫對樹葉的不良影響見表5-3，以1020℃頂鍛和終鍛的樹葉組織性耐腐蝕性為。

5.1.7碳素鋼在較高溫度下的變彎抗力曲線方程見圖5-3。

5.2激光點焊步驟安全的性能合金材料有著滿足的激光點焊步驟安全的性能，可氬弧焊、電子技術束焊、縫焊、激光點焊等步驟采取激光點焊步驟。

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器件熱解決加工過程航空運輸器件的熱解決大多數按1.5條相關規定的Ⅱ、Ⅲ兩個措施，即的標準單位熱解決措施和可以直接時效性熱解決措施采取。再要能力的標準的具體條件下，也可使用措施熱解決。按的標準單位措施熱解決時，固溶解決可在950～980℃超范圍內，在選用的濕度?10℃下采取。

5.4外觀加工生產工藝必不可少時可對零配件外觀新格局做噴丸升級、孔熱擠壓升級或螺紋標準滾壓升級工步，使零配件在交變超載負荷經濟條件下任務的平均壽命呈幾何增長額。

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切屑手工制造與電火花制造功能鎂合金可群眾滿意地對其進行切屑手工制造。

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