●钢号:GH4169
●代号:H41690
●钢种:镍基型高温合金
●钢组:铬镍铁系列
●标准号(年份):
GB/T14992-2005高温合金和金属间化合物高温材料
GB/T14994-2008高温合金冷拉棒材
GB/T15007-2017耐腐合金
●出厂状态:退火状态交货。
●生产厂家:长城特钢、抚顺。
●GH4169高温合金按化学成分分类,一般分为铁基、镍基和钴基高温合金三大类,近十年又研发出钛基高温合金。铁基合金以 Fe-Ni-Cr三元系为基体,镍基合金以Ni-Cr二元系为基体,钴基合金以Co-ni-Cr三元系为基体,钛基合金以Ti-Al二元系为基体,并分别加入各种固溶强化、沉淀强化和晶界强韧化元素,使合金实现强化与韧化,保证合金在高温、应力和腐蚀环境条件的共同作用下具有优异的力学性能、物理性能和化学性能。铁基高温合金价格便宜且具有良好中温力学性能、热加工性能,广泛用于制作在650~750℃温度范围内使用的不同类型航空发动机和燃气轮机的涡轮盘等零件。镍基高温合金由于高温力学性能良好,组织稳定性高,不易形成拓扑密堆(TCP)相,广泛用于制作800℃以上高温使用的涡轮叶片等零件;钴基高温合金熔点高,抗氧化及耐腐蚀性能优异,持久曲线( Larson-Miller-曲线)平缓,抗热疲劳性能和焊接性能良好。尽管其价格昂贵但至今仍广泛用做航空发动机和燃气轮机的涡轮导向叶片等零件。钛基合金具有良好的高温稳定性和抗氧化能力,且耐磨性能、弹性模量和抗蠕变性好,比强度高,其使用温度可望达到900℃甚至更高,可用于制备超高速飞行器的机翼、壳体和发动机的涡轮叶片。
●GH4169沉淀硬化镍基变形高温合金时效y'相析出量和析出峰值温度。
GH4169合金是以y''和y'相复合强化的镍基变形高温合金,在铝含量低于0.2%时,y'相占优势,而当铝含量增加到0.5%时,y''相占优势。Inconel600经过固溶和时效处理后显微组织中可以看出,原始组织由约25um的y奥氏体晶粒组成,碳化物沿晶界或晶内分布。经固溶处理后,y奥氏体晶粒变大,碳化物消失;时效处理后,片状&相在晶界析出,且&相含量随时效时间增加而增加。TEM结构分析表明,晶界析出&相为金属间化合物Ni3Nb;晶内析出细小的y和y'强化相,y'相为棒状,尺寸为纳米级,电子衍射表明,y'相同样为Ni3Nb。
●GH4169化学成分规范:
备注:具体化学成分以质保书为准。
碳C:≤0.08
硅Si:≤0.35
锰Mn:≤0.35
磷P:≤0.015
硫S:≤0.015
铬Cr:17.0-21.0
镍Ni:50.00-55.00
钴Co:≤1.00
铜Cu:≤0.30
铝Al:0.20-0.80
钛Ti:0.65-1.15
铁Fe:余量
钼Mo:2.80-3.30
铌Nb:4.75-5.50
硼B:≤0.006
镁Mg:≤0.01
●GH4169力学性能规范:
备注:具体力学性能以质保书为准。
1.瞬时拉伸性能如下:
屈服强度(σs/MPa):≥1030
抗拉强度(σb/MPa):≥1270
断后伸长率(δ5/%):≧12
断面收缩率(ψ/%): ≥15
硬度:≥345HBW
2.高温持久性能如下:
屈服强度(σs/MPa):≥650
抗拉强度(σb/MPa):≥690
断后伸长率(δ5/%):≧4
时间:23h
●GH4169固溶+时效处理工艺:
固溶处理950-980℃,1h空冷。
时效处理后,于720℃保温8h,40-60℃/h炉冷至620℃/8h,空冷。
●GH4169沉淀强化镍基变形高温合金的热处理通常分为固溶处理、中间处理和时效处,固溶处理是将合金加热到固溶温度进行保温,使y'相、碳化物等第二相溶入基体,为下一步时效做好准备,并获得一定晶粒度。固溶处理的温度选择要保证这些相充分固溶,同时还要考虑对合金晶粒尺寸的要求固溶处理的温度越高晶粒越粗大。
一般而言,晶界碳化物对奥氏体晶粒长大起阻碍作用.固溶温度越高,碳化物溶解越充分,晶粒也越粗大。合金晶粒尺寸在时效过程中不能改变。合金晶粒尺寸的要求与工作条件有关。镍基高温合金的固溶温度一般在1040~1230℃。如果材料要求蠕变、持久强度为主,应以大晶粒为好,晶粒度以3~4级为宜,选择固溶温度应较高。如果材料要求疲劳、瞬时强度为主,则以细小晶粒为好,固溶温度较低,但保温时间较长。中等晶粒(4~5级)金的中温(600~700℃)强度较好。合金晶粒大小与该温度下的保温时间有关,但其影响不如温度明显。
●GH4169用途:
GH4169用于深冷下(-196至-253℃)的高强度结构材料,以及350-700℃工作的抗氧化热强材料,反应堆中的抗辐照结构材料。
●GH4169特点:
在650℃以下有屈服强度高,塑性好的特点,并有较高的耐蚀、耐辐照和抗氧化性能。焊接性好,易于成形。
●GH4169和GH4742喷射成型与常规规格生产的高温合金持久寿命对比。
