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gh4169 高温合金
gh4169
中国牌号：gh4169/gh169高温合金
牌号：inconel 718/uns no7718
法国牌号：nc19fenb
一、gh4169（inconel718，n07718）高温合金概述：
gh4169合金是以体心四方的γ和面心立方的γ′相沉淀强化的镍基高温合金，在-253～700℃温度范围内具有良好的，650℃以下的屈服强度居变形高温合金的*，并具有良好的、抗辐射、、耐腐蚀性能,以及良好的加工性能、焊接性能和组织稳定性，能够制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能、石油工业中，在上述温度范围内获得了为广泛的应用。
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、性能间的相互关系，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使用。
1、gh4169材料牌号：gh4169(gh169)
2、gh4169相近牌号：inconel 718(),nc19fenb(法 国)
3、gh4169材料的技术标准：
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，见表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，减少疲劳源和增加强化相的数量，提高性能和材料强度。同时减少有害杂质和气体含量。高纯成分是在优质标准基础上降低和有害杂质的含量，提高材料纯度和。
核能应用的gh4169合金，需控制硼含量（元素成分不变），具体含量由供需双方协商确定。当ω（b）≤0.002%时，为与宇航工业用的gh4169合金加以区别，合号为gh4169a。
表1-1[1] %类别 c cr ni co mo al ti fe
标准 ≤0.08 17.0~21.0 50.0~55.0 ≤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 50.0~55.0 ≤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 50.0~55.0 ≤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
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 0.002 0.30 0.005
类别 bi sn pb ag se te tl n o
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
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：
(1)、(1010～1065)℃&plun;10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃&plun;5℃，8h，以50℃/h 炉冷至620℃&plun;5℃，8h，空冷。
经此制度处理的材料晶粒粗化，晶界和晶内均无δ相，存在缺口敏感性，但对提高冲击性能和抵抗低温氢脆有利。
(2)、(950～980)℃&plun;10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃&plun;5℃，8h，以50℃/h 炉冷至620℃&plun;5℃，8h，空冷。
经此制度处理的材料有δ相，有利于消除缺口敏感性，是常用的热处理制度，也称为标准热处理制度。
(3)、720℃&plun;5℃，8h,以50℃/h炉冷至620℃&plun;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。
6、gh4169 品种规格和供应状态：可以供应模锻件（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、交货状态由供需双方商定。丝材以商定的交货状态成盘状交货。
7、gh4169 熔炼和铸造工艺：合金的冶炼工艺分为3类：真空感应加电渣重熔；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。
8、gh4169 应用概况与特殊要求：制造航空和航天发动机中的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零件及零件。
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，发展了很多新工艺：真空电弧重熔是采用氦气冷却工艺，有效减轻铌偏析；采用喷射成型工艺，生产环件，降低生产成本和缩短生产周期；采用超塑成型工艺，扩大产品的生产范围。
二、gh4169（inconel718，n07718）高温合金物理及化学性能：
1、gh4169 热性能：
(1)、gh4169 熔化温度范围 1260～1320℃。
(2)、gh4169 热导率：见表2-1
表2-1θ/℃ 11 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
λ/（w/（m·℃）） 13.4 14.7 15.9 17.8 18.3 19.6 21.2 22.8 23.6 7.6 30.4
(3)、 gh4169 比热容 见表2-2。
(4)、 gh4169线膨胀系数 见表2-3；
2、gh4169密度：ρ=8.24g/cm3。
3、gh4169电性能：见表2-2
表2-2θ/℃ 300 400 500 600 700 800 900 1000
c/（j/（kg·℃）） 481.4 493.9 514.8 539.0 573.4 615.4 657.2 707.4
表2-3θ/℃ 20～100 20～200 20～300 20～400 20～500 20～600 20～700 20～800 20～900 20～1000
α/10-6℃-1 11.8 13.0 13.5 14.1 14.4 14.8 15.4 17.0 18.4 18.7
4、gh4169磁性能：合金无磁性。
5、gh4169化学性能：
6、gh4169性能：在空气介质中试验100h后的氧化速率见表 2-4。
表2-4θ/℃ 600 700 800 900 1000
氧化速率/(g/(m2·h)) 0.0176 0.0277 0.0351 0.0961 0.1620
三、gh4169（inconel718，n07718）高温合金性能要求：
1、因gh4169合金中铌含量高，合金中的铌偏析成份都与冶金工艺直接相关。电渣重熔和真空电弧熔炼的熔炼速度和电棒的质量状态直接影响材质的优劣。熔速快，易形成富铌的黑斑；熔速慢，会形成贫铌的白斑；电棒表面质量差和电棒内部有裂纹，均易导致白斑的形成，所以，提高电棒质量和控制熔速及提高钢锭的凝固速率是冶炼工艺的关键因素。为避免钢锭中的元素偏析过重，至今采用的钢锭直径不大于508mm。品均化工艺必须确保钢锭中的l相*溶解。钢锭两阶段均匀化和中间坯二次均匀化处理的时间，根据钢锭和中间坯的直径而定。均匀化工艺的控制与材料中铌的偏析成都直接相关。目前生产中采用的1160℃，20h+1180℃，44h的均匀化工艺，尚不足以消除钢锭中心的偏析，因此建议采用以下工艺：
(1)、1150℃~1160℃，20h~30h+1180℃~1190℃，110h~130h；
(2)、1160℃，24h+1200℃，70h。
2、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℃。锻件的锻造工艺应根据锻件使用状况和应用要求，结合生产厂的条件而定。开坯和生产锻件时，中间退火温度和终端温度必须跟军零件所需要的组织状态和性能来确定，一般情况下，锻造的终端温度控制在930℃~950℃