详细介绍:
GH4169带材样件
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]
1.1 GH4169 材料牌号
1.2 GH4169 相近牌号
1.3 GH4169 材料的技术标准
GJB 2612-1996 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》
HB 6702-1993 《WZ8系列用GH4169合金棒材》
Q/6S 1034-1992 《高温紧固件用GH4169合金棒材》
Q/3B 548-1996 《GH4169合金锻件》
Q/3B 548-1996 《GH4169合金锻件》
Q/3B 4048-1993 《YZGH4169合金棒材》
Q/3B 4050-1993 《GH4169合金板材》
Q/3B 4051-1993 《GH4169合金丝材》
GB/T14992-2005 《高温合金》
1.4 GH4169 化学成分
该合金的化学成分分为3类:标准成分、优质成分、高纯成分,件表1-1。优质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,减少疲劳源和增强强化相的数量,提高抗疲劳的含量,提高材料的纯度和综合性能。
核能应用的GH4169合金,需控制硼的含量(其他元素成分不变),具体含量有工序双方协商确定。当ω(B)≤0.002%时,为与宇航工业用的GH4169合金加以区别,合金牌号为GH4169A。
表1-1
类别
|
C
|
Cr
|
Ni
|
Co
|
Mo
|
Al
|
Ti
|
Fe
|
标准
|
≤0.08
|
17.0~21.0
|
50~55.0
|
≤1.0
|
2.80~3.30
|
0.30~0.70
|
0.75~1.15
|
余
|
优质
|
0.02~0.06
|
17.0~21.0
|
50~55.0
|
≤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
|
50~55.0
|
≤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
|
不大于
|
不大于
|
不大于
|
不大于
|
不大于
|
不大于
|
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
|
优质
|
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
|
0.015
|
0.30
|
0.005
|
类别
|
Bi
|
Sn
|
Pb
|
Ag
|
Se
|
Te
|
Tl
|
N
|
O
|
|
不大于
|
不大于
|
不大于
|
不大于
|
不大于
|
不大于
|
不大于
|
不大于
|
不大于
|
标准
|
---
|
---
|
0.0005
|
---
|
0.0003
|
---
|
---
|
---
|
---
|
优质
|
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。
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。
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 品种规格与状态
可供应模锻件(盘、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。 交货状态有供需双方商定。丝材以商定的交货状态成盘装交货。
1.7 GH4169 熔炼与铸造工艺
合金的冶炼工艺分为3类:真空感应电渣重熔;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;制造何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,为提高质量和降低成本,发展了很多工艺:真空电弧重熔时采用氦气冷却工艺,有效的减轻铌 偏析;采用 喷射成形工艺生产环件,降低成本和缩短 生产周期;采用 超塑成形工艺,扩大产品的生产范围。
用该合金制造的涡轮盘、甩油盘、整体转子、轴、紧固件等零件已按照发动机所用的型号规范,在发动机零、部件试验中通过了超转、破裂、 低循环疲劳试验;通过了高空台试车个长期(寿命)试车及试飞发射的考核,达到了设计和应用的要求。
2.1 GH4169 热性能
2.1.1 GH4169 熔化温度范围1260~1320℃
表2-1
θ/℃
|
11
|
100
|
200
|
300
|
400
|
500
|
600
|
700
|
800
|
900
|
1000
|
λ/(W/(m·C))
|
13.4
|
14.7
|
15.7
|
17.8
|
18.3
|
19.6
|
21.2
|
22.8
|
23.6
|
27.6
|
30.4
|
表2-2
θ/℃
|
300
|
400
|
500
|
600
|
700
|
800
|
900
|
1000
|
c/(J/(kg·C))
|
481.4
|
493.9
|
514.8
|
539.0
|
573.4
|
615.3
|
657.2
|
707.4
|
表2-3
θ/℃
|
20~100
|
20~200
|
20~300
|
20~400
|
20~500
|
20~600
|
20~700
|
20~800
|
20~900
|
20~1000
|
α/10-6C-1
|
11.8
|
13.0
|
13.5
|
14.1
|
14.4
|
14.8
|
15.4
|
17.0
|
18.4
|
18.7
|
2.2 GH4169 密度
ρ=8.24g/cm3
2.3 GH4169 电性能
2.4 GH4169 磁能型
合金无磁性
2.5 GH4169 化学性能
2.5.1 GH4169 抗氧化性能在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-4
表2-4
θ/℃
|
600
|
700
|
800
|
900
|
1000
|
氧化速率/(g/(m3·h))
|
0.0176
|
0.0277
|
0.0351
|
0.0961
|
0.1620
|
|