GH4169的介绍
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发布时间：2022-04-23 06:07
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时间：2022-05-13 07:09
GH4169沉淀强化镍基高温合金
GH4169特性及应用领域概述：
该合金在-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、耐腐蚀性能,以及良好的加工性能、焊接性能良好。能够制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能、石油工业及挤压模具中，在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。
GH4169相近牌号：
Inconel 718、UNS NO7718(美国)、NC19FeNb(法国)、W.Nr.2.4668(德国)
GH4169其他军标标准：
GJB 2611A 航空用高温合金冷拉棒材规范
GJB 2612 焊接用高温合金冷拉丝材规范
GJB3318A 航空用高温合金冷轧带材规范
GJB 3527 弹簧用高温合金冷拉丝材规范
GJB 5280 航空发动机用高温合金盘形锻件规范
GJB 5301 航空发动机用高温合金环形件规范
GJB 712A 航天用GH4169高温合金锻制圆饼规范
HB/Z 140 航空用高温合金热处理工艺
Q/5B 4040优质GH4169合金锻件
Q/3B 4048 (Q/5B 4029、抚高新13、协上五高22、C3S280)优质GH4169合金棒材
Q/3B 4056 (Q/5B 4009、抚高新11、协上五高24)高强GH4169合金压气机盘锻件
Q/3B 4054 (RJTO-10、抚高新10、协上五高23)直接时效GH4169合金压气机盘、涡轮盘锻件
Q/3B 4050 (Q/5B 4037、抚高新9、协上五高32) GH4169合金厚板、薄板和带材
Q/3B 4052 GH4169 合金毛细管材
GH4169热处理制度：
摘自HB/Z 140、GJB 712A、GJB 5301、Q/3B 4052 和Q/3B 4054,分标准热处理和直接时效处理两种。
标准热处理
a)盘形锻件、环形件,(950~980)℃+10℃X1h/OQ(或AC、或 WQ)+720℃土10℃X8h/FC(50℃士10℃/h)→620℃+10℃X8h/AC, HB 461~341;
b)航天用锻制圆饼,(950~1010)℃士10℃X1h/AC+720℃+10℃ X8h/FC(50℃/h)→620℃+10℃X8h/AC(或 FC);
c)丝材,955℃士10℃ × 1h/AC+720℃ 士10℃ ×8h/FC(50℃ 士10℃/h)→620℃士5℃X(7~8) h/ AC ，HRC≥ 32
d)棒材和锻件,(950~980)℃士10℃X1h/AC+720℃+5℃ X 8h/FC(50℃士10℃/h)→620℃士5℃X8h / AC, HB ≥346;
e)板材、焊接件:
制度I:(940~960)℃/AC+(710~730)℃X(8~8.5)h/FC(50℃士10℃/h)→(615~620)℃X(8~8.5)h/AC,其中固溶保温时间: δ (d)≤3mm, (25~30) min; δ(d)3mm~5mm, (30~35) min;
制度I:中间退火,(940~960)℃X(15~20)min/AC;
f)管材,955℃士10℃ X30min/AC(或风冷)+720℃士10℃X8h/FC(50℃土10℃/h)→620℃士10℃,使总保温时间不少于18h,空冷或风冷。
直接时效处理
盘形锻件直接时效制度:720℃土10℃X8h/FC(50℃士10℃/h)→620℃士10℃X8h/AC。
GH4169 金相组织结构：
该合金标准热处理状态的组织由γ基体γ'、γ"、δ、NbC相组成。
GH4169工艺性能与要求：
1、因GH4169合金中铌含量高,合金中的铌偏析程度与治金工艺直接有关。
2、为避免钢锭中的元素偏析过重，采用的钢锭直径不大于508mm。
3、经均匀化处理的合金具有良好的热加工性能，钢锭的开坯加热温度不得超过1120℃。
4、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。
5、合金具有满意的焊接性能，可用氩弧焊、电子束焊、缝焊、点焊等方法进行焊接。
GH4169主要规格：
GH4169无缝管、GH4169钢板GH4169、圆钢、GH4169锻件、GH4169法兰、GH4169圆环、GH4169焊管、GH4169钢带、GH4169直条、GH4169丝材及配套焊材、GH4169圆饼、GH4169扁钢、GH4169六角棒、GH4169大小头、GH4169弯头、GH4169三通、GH4169加工件、GH4169螺栓螺母、GH4169紧固件。
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时间：2022-05-13 08:27
GH4169是Ni-Cr-Fe基沉淀硬化型变形高温合金，长时使用温度范围-253°C〜650°C ,短时使用温度 可达800°C。合金在650°C以下强度较高，具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化和耐腐蚀性能，以及良好的 加工性能、焊接性能和长期组织稳定性。适于制作航空、航天、核能和石化工业中的涡轮盘、环件、叶片、 轴、紧固件和弹性元件、板材结构件、机匣等，主要产品有热轧和锻制棒材、冷拉棒、板材和带材、丝材、管 材、环形件和锻件等。
合金从成分上分为普通和优质两大类，优质GH4169合金的碳、铌、硫和气体含量的控制更严格，主要用于制造各类转动零件；从制作工艺分为标准、高强和直接时效三大类，其中高强和直接时效工艺用于优质GH4169合金锻件，热变形温度依次降低，锻件的平均晶粒度依次细化，强度则依次升高，可以满足航空 发动机中不同转动零件的应用要求。
1. 2 应用概况及特性
合金已用于制作航空发动机涡轮盘、环件、机匣、轴、叶片、紧固件、弹性元件、燃气导管、密封元件和焊 接结构件等；制作液氢、液氧火箭发动机中的涡轮转子等部件；制作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多种零件。批产和使用情况良好。
合金在真空自耗重熔时可采用氮气冷却工艺，可有效地减轻铌元素偏析；采用喷射成形工艺，生产环件，可降低生产成本和缩短生产周期；采用超塑成形工艺，可扩大产品的生产范围。
1.3 材料牌号
GH4169（GH169）。
1. 4 相近牌号
Inconel 718（美），NC19FeNb（法）。
1. 5 材料技术标准
GB/T 14992高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号
GJB2611A航空用高温合金冷拉棒材规范
GJB 2612焊接用高温合金冷拉丝材规范
GJB3318A航空用高温合金冷轧带材规范
GJB 3527弹簧用高温合金冷拉丝材规范
GJB 5280航空发动机用高温合金盘形锻件规范
GJB 5301航空发动机用髙温合金环形件规范
GJB 712A航天用GH4169高温合金锻制圆饼规范
HB/Z 140航空用高温合金热处理工艺
Q/5B 4040优质GH4169合金锻件
Q/3B 4048（Q/5B 4029、抚高新13、协上五高22X3S280）优质GH4169合金棒材
Q/3B 4056（Q/5B 4009、抚高新11、协上五高24）高强GH4169合金压气机盘锻件
Q/3B 4054（RJTO10、抚高新10、协上五高23）直接时效GH4169合金压气机盘、涡轮盘锻件
Q/3B 4050（Q/5B 4037、抚高新9、协上五高32） GH4169合金厚板、薄板和带材
Q/3B 4052 GH4169合金毛细管材
1. 6 冶炼工艺
采用真空感应炉+电渣重熔、或真空感应炉+真空自耗重熔、或真空感应炉+电渣重熔+真空自耗重 熔、或真空感应炉+真空自耗重熔+电渣重熔熔炼工艺。
1. 7 GH4169化学成分
GH4169化学成分
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时间：2022-05-13 10:01
GH4169/gh169属于高硬度高耐磨耐高温合金
合金概述：
为奥氏体结构，沉淀硬化后生成的Y”相使之具有了比较满意的机械性能。在热处理过程中于晶界处生成的δ相使之具有了较好的塑性，具有较好的强度，高温度可达1400°F，耐氧化性能可达1800°F。这种镍合金的高拉伸强度和冲击强度在低温下不会降低，而且也可以很好地焊接。
相近牌号：
GH169（中国）、
NC19FeNb（法国）、
NiCr19Fe19Nb5、Mo3（德国）、
NA 51（英国）
UNS NO7718(美国）
NiCr19Nb5Mo3(ISO)
物理性能:
密度8.2 g/cm3
熔点1260-1340 ℃
化学成分：
C≤0.08
Mn≤0.35
Si≤0.015
P≤0.35
S≤0.015
Cr17~21
Ni50~55
Mo2.8~3.3
Cu≤0.3
Ti0.65~1.15
Al0.2~0.8
Fe余量
Nb4.75~5.5
B≤0.006
在常温下合金的机械性能的小值:
合金固溶处理抗拉强度965Rm N/mm2 屈服强度550RP0.2N/mm2
延伸率30 A5 % 布氏硬度≤363HB
金相结构:
合金为奥氏体结构，沉淀硬化后生成的Y”相使之具有了良好的机械性能。在热处理过程中于晶界处生成的δ相使之具有了较佳的塑性。
耐腐蚀性:
不管在高温还是低温环境，合金都具有极好的耐应力腐蚀开裂和点蚀的能力。合金在高温下的抗yang化性尤其出色。
特性：
1.易加工性
2.在700℃时具有高的抗拉强度、pi劳强度、抗蠕变强度和断裂强度
3.在1000℃时具有高抗yang化性
4.在低温下具有稳定的化学性能
5.良好的焊接性能
应用：
由于在700℃时具有高温强度和良好的耐腐蚀性能、易加工性，可广泛应用于各种高要求的场合。1.汽轮机2.液体燃料3.低温工程4.酸性环境5.核工程
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时间：2022-05-13 11:53
gh4169/Inconel718光棒是一种金属材料，应用于石油、电子、化工、医药、轻纺、食品、机械、建筑、核电、航空航天、等行业。
相近牌号：
GH169（中国）、2.4668
NC19FeNb（法国）、
NiCr19Fe19Nb5、Mo3（德国）、
NA 51（英国）
UNS NO7718(美国）
NiCr19Nb5Mo3(ISO)
镍基高温合金是以镍为主要成分（镍基含量通常大于50%）的高温合金，在较高温度范围内片有良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力。它是高温合金中应用最广、牌号最多的一类合金。其中，GH4169（美国牌号Inconel718）是目前世界上生产量最大的镍基高温合金之一，也是我国使用量最大的一类典型镍基高温合金，被广泛的用于航空航天等行业。
GH4169镍基高温合金主要是由γ基体、Nb C、γ′、γ″和δ相组成，典型化学成分（见下表）。其中，Ti、Al、Nb等元素是组成强化相γ″（Ni3Nb）和γ′[Ni3Nb(Al,Ti）]的重要元素。一般情况下，γ″相数量最多，也是合金中最主要的强化相，在基体中呈圆盘状弥散析出；γ′相数量次之，呈球状弥散析出。γ″相和γ′相的存在，会使镍基高温合金塑性变形时的抗剪切强度提高，同时，γ′相还会使合金的粘附抗剪切强度、抗磨蚀等增强。此外，合金中还有Cr23C6 、Fe3C、Ti C、Nb C、Ta C、Mo C等稳定的高熔点、高稳定性和高硬度碳化物存在，这些碳化物弥散状分布在晶界处，阻碍晶界滑动与漂移，并造成局部合金化，使镍基高温合金的高温强度、硬度、化学稳定性进一步提高。因此，镍基高温合金非常难以加工，在切削加工时会产生切削温度高、刀片磨损大、切削变形大、加工硬化严重及与切削刀片产生化学反应等不利于切削加工的问题。我国GH4169镍基高温合金开展的研究较少。Inconel718和GH4169虽属同类产品，但成分和组织依然有所不同，加工特性可能存在差别。
GH4169/gh169属于高硬度高耐磨耐高温合金
合金概述：
为奥氏体结构，沉淀硬化后生成的Y”相使之具有了比较满意的机械性能。在热处理过程中于晶界处生成的δ相使之具有了较好的塑性，具有较好的强度，高温度可达1400°F，耐氧化性能可达1800°F。这种镍合金的高拉伸强度和冲击强度在低温下不会降低，而且也可以很好地焊接。
物理性能:
密度8.2 g/cm3
熔点1260-1340 ℃
化学成分：
C≤0.08
Mn≤0.35
Si≤0.015
P≤0.35
S≤0.015
Cr17~21
Ni50~55
Mo2.8~3.3
Cu≤0.3
Ti0.65~1.15
Al0.2~0.8
Fe余量
Nb4.75~5.5
B≤0.006
在常温下合金的机械性能的小值:
合金固溶处理抗拉强度965Rm N/mm2 屈服强度550RP0.2N/mm2
延伸率30 A5 % 布氏硬度≤363HB
金相结构:
合金为奥氏体结构，沉淀硬化后生成的Y”相使之具有了良好的机械性能。在热处理过程中于晶界处生成的δ相使之具有了较佳的塑性。
耐腐蚀性:
不管在高温还是低温环境，合金都具有极好的耐应力腐蚀开裂和点蚀的能力。合金在高温下的抗yang化性尤其出色。
特性：
1.易加工性
2.在700℃时具有高的抗拉强度、pi劳强度、抗蠕变强度和断裂强度
3.在1000℃时具有高抗yang化性
4.在低温下具有稳定的化学性能
5.良好的焊接性能
应用：
由于在700℃时具有高温强度和良好的耐腐蚀性能、易加工性，可广泛应用于各种高要求的场合。1.汽轮机2.液体燃料3.低温工程4.酸性环境5.核工程
gh4169/Inconel718时效光棒
就此进行分析。通过对我国GH4169镍基高温合金的常规的车削过程的微观观测与分析，研究了镍基高温合金在车削过程中刀片的磨损失效过程与机理，以期找出刀片失效的主要原因，为后续改善提供明确的方向。
实验方法
车削试验在马扎克NEXUS 300-II卧式车床上进行，切削参数为Vc=30-60m/min,f=0.12mm/r,ap=1.5 mm，车削刀片采用厦门金鹭特种合金公司生产的产品，牌号为GS3125，型号为CNMG120408-EM，表面涂层为Al Ti N涂层。被加工材料GH4169镍基高温合金为锻造件，硬度为41.2 HRC。切削后车削刀片的表面形貌、微观形貌和成分分析采基恩士VHX-600超景深显微镜和日立S-4800II冷场发射扫描显微镜进行。
磨损形态分析
在实验中，刀片主要磨损形态为前刀面磨损，后刀面磨损、沟槽磨损和刀尖磨损，造成最终失效的磨损形式以沟槽磨损和刀尖磨损居多。
2.1 前刀面磨损
在切削时，由于前刀面处于高温高压下，被加工材料的切屑和刀片的化学活性都会增强，同时，切屑与前刀面的实际接触面积较大，因此，在前刀面接触处的边缘，容易形成月牙洼磨损，使刀刃强度降低，易导致刀刃破损。不同倍率下的刀片的前刀面月牙洼磨损在所有实验刀片中均观察到了同类现象（如图1所示）。月牙洼位于前刀面靠近主切削刃处，主要是刀片前刀面和温度很高的切屑之间的化学作用造成的。
2.2 后刀面磨损
切削时，刀片与工件材料表面的摩擦会导致刀片后刀面剧烈磨损，这种磨损通常最初出现在刃线，并逐渐向下发展。刀片的后刀面磨损通常由磨粒磨损引起，GH4169中含有较多的硬质颗粒，这些硬质颗粒会同磨料一样划擦刀片表面的，在较大的接触应力作用下，从而对加工的刀片有强烈的耕犁作用，刻划出深浅不一的沟痕。后刀面的磨损特征在所有试验刀片中均基本一致。
2.3 刀尖磨损
刀片切削刀尖磨损主要在较高速度切削的情况下出现。刀尖磨损非常严重，既包含了主后刀面磨损，又包含了副后刀面磨损，从而使得主切削刃和副切削刃连成一片，在刀尖区形成了三角形磨损带。这种磨损失效形态导致的失效主要出现在较高切削速度下。
结论
(1）在实验条件下车削镍基高温合金时，刀片主要磨损形态为前刀面磨损，后刀面磨损、沟槽磨损和刀尖磨损，造成最终失效的磨损形式以沟槽磨损和刀尖磨损居多。
(2）上述磨损形态主要由磨粒磨损、粘结磨损及氧化磨损相互作用形成，其中粘结磨损是导致刀片磨损形态快速扩大的主要原因。
(3）在切削过程的参数选择或刀片的材料设计过程中，应避免积屑瘤的形成。
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时间：2022-05-13 14:01
GH4169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、耐腐蚀性能，以及良好的加工性能、焊接性能良好。能够制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能、石油工业及挤压模具中，在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。
