三种Inconel718/GH4169圆棒固溶时效方法

GH4169高温合金钢冶炼工艺：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?？筛萘慵氖褂靡螅≡袼璧囊绷豆ひ?，满足应用要求。

GH4169高温合金钢可根据技术要求制作锻件、锻棒、轧棒、冷轧棒、圆饼、环件、板、带、丝、管等。GH4169高温合金钢力学性能：

1、瞬时拉伸性能：

1):抗拉强度MPa:温度/室温℃≥1275；温度/650℃≥1000;温度/-196℃≥1470.

2):屈服强度MPa:温度/室温℃≥1035；温度/650℃≥860.

3):伸长率%:温度/室温℃≥12；温度/650℃≥12;温度/-196℃≥12.

4):断面收缩率%:温度/室温℃≥15；温度/650℃≥15;温度/-196℃≥20.

2、冲击功AK J:温度/室温℃≥32.

3、持久性能(690MPa):

1):寿命h:温度650℃≥32.

2):伸长率%:温度650℃≥4.

硬度HB:温度/室温℃≥331.

GH4169高温合金钢用于制造XX和XX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、X气导管、密封元件等和焊接结构件；制造X能工业应用的各种弹性元件和格架；制造X油和X工领域应用的零件及其他零件。

GH4169高温合金钢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。

GH4169的热处理工艺分为三类

(一)固溶+时效处理：加热至(1010-1065)℃±10℃，保持1小时?？绽浠蛩渲潦椅拢患尤戎?20°C±5°C，保温8小时，然后以50°C/h的降温速度降温炉内冷却至620℃±5℃保温8小时，后空冷至室温。

经过这种热处理工艺，GH4169材料晶粒粗化，晶界和晶粒内没有δ相，有缺口敏感性，但有利于提高冲击性能和高温合金的抗低温氢脆性能。

(二)固溶+时效处理：加热至（920-9800）±10℃，保温1小时，空冷或水冷至室温；加热至 7 20°C ± 5°C保持温度在 8 小时，然后冷却至 620°C ± 5以50℃/h的冷却速度在炉内保温8小时，后空冷至室温。

经过这种热处理工艺，高温合金GH4169材料晶粒细化，δ相沿晶界析出，可以消除或降低缺口敏感性，有利于提高高温合金的强度。

(三) 直接时效处理：加热至720℃±5℃，保温8小时，然后在炉内以50℃/h的冷却速度冷却至620℃±5℃，保持保温8小时，后空冷至室温。

经过这种热处理工艺后，高温合金金相组织中的δ相较少，可以提高GH4169的强度和冲击性能，但存在缺口敏感性。

GH4169 材料特性及应用领域

GH4169材料的组织主要包括Ｙ基休相 、弥散分布的强化相如y’和 Ｙ 〃 、δ相以及碳氮化物等

y基体为面心立方结构，主要是镍，并添加了大量的钴、铁、钛、铝、钼等元素。这些元素被整合到y基体中，用于固溶和析出强化。

y’相(Ni 3 (Al, Ti))为面心立方有序结构，数量少于Y〃相，约占组织体积的4%，直径一般为50-1.0 nm左右对了，它在结构中呈球形分散，起到强化合金的作用。 y相析出温度在60～820℃之间，溶解温度在840℃以上。y相与Y基体的界面能很低，因此Y相具有很高的结构稳定性。

y〃相是具有体心四方结构的亚稳态相，约占结构体积的16%。其直径一般为60nm左右。它在组织中呈盘状弥散分布，是合金的主要强化相。提高合金的屈服强度和抗拉强度。在高温的作用下，Y〃相会转变为相，从而降低材料的强度。 Y〃相的析出温度在650～870℃之间，溶解温度在870℃以上。 

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。它是高温合金中应广、牌号多的一类合金。其中，GH4169（美国牌号Inconel718）是目前生产量大的镍基高温合金之一，也是我国使用量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″相数量多，也是合金中主要的强化相，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baiY”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。

耐蚀性:

不管在高温还是低温环境，合金都具有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