高温合金GH4169的定义

GH4169是一种沉淀强化镍基高温合金，在-253～650℃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。

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。

 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、焊接性能和长期组织稳定性，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极为广泛的应用。 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长期使用。 

1.1 GH4169 材料牌号 GH4169(GH169) 

1.2 GH4169 相近牌号 Inconel 718(美国),NC19FeNb(法 国) 

1.3 GH4169 材料的技术标准 

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，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，提高抗疲劳性能和材料强度。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硫和有害杂质的含量，提高材料纯度和综合性能。 核能应用的GH4169合金，需控制硼含量（其他元素成分不变），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，

合金牌号为GH4169A。 

 表1-1% 类别 标准 C : ≤0.08 Cr : 17.0~21.0 Ni ：50.0~55.0 Co ：≤1.0 Mo ：2.80~3.30 Al ：0.30~0.70 Ti ：0.75~1.15 Fe：余量 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 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。 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。 

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。 经此制度处理的材料有δ相，有利于消除缺口敏感性，是最常用的热处理制度，也称为标准热处理制度。 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。

 1.7 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；真空感应加真空电回熔；真空感应加电渣重熔加真空电回熔。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，发展了很多新工艺：真空电回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 物理及化学性能 

2.1 GH4169 热性能 

2.1.1 GH4169 熔化温度范围 1260～1320℃。 

2.1.2 GH4169 热导率 见表2-1。 

表2-1 θ/℃ 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 2.1.3 GH4169 比热容 见表2-2。 

2.1.4 GH4169线膨胀系数 见表2-3； 

2.2 GH4169密度 ρ=8.24g/cm3。

 2.3 GH4169电性能 表2-2 θ/℃ 600 700 800 900 1000 氧化速率/(g/(m2·h)) 0.0176 0.0277 0.0351 0.0961 0.1620