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上海隆繼供應(yīng)
gh4169 高溫合金
gh4169
中國牌號：gh4169/gh169高溫合金
牌號：inconel 718/uns no7718
法國牌號：nc19fenb
一、gh4169（inconel718，n07718）高溫合金概述：
gh4169合金是以體心四方的γ和面心立方的γ′相沉淀強化的鎳基高溫合金，在-253～700℃溫度范圍內(nèi)具有良好的，650℃以下的屈服強度居變形高溫合金的*，并具有良好的、抗輻射、、耐腐蝕性能,以及良好的加工性能、焊接性能和組織穩(wěn)定性，能夠制造各種形狀復(fù)雜的零部件，在宇航、核能、石油工業(yè)中，在上述溫度范圍內(nèi)獲得了為廣泛的應(yīng)用。
該合金的另一特點是合金組織對熱加工工藝特別敏感，掌握合金中相析出和溶解規(guī)律及組織與工藝、性能間的相互關(guān)系，可針對不同的使用要求制定合理、可行的工藝規(guī)程，就能獲得可滿足不同強度級別和使用要求的各種零件。供應(yīng)的品種有鍛件、鍛棒、軋棒、冷軋棒、圓餅、環(huán)件、板、帶、絲、管等?？芍瞥杀P、環(huán)、葉片、軸、緊固件和彈性元件、板材結(jié)構(gòu)件、機匣等零部件在航空上使用。
1、gh4169材料牌號：gh4169(gh169)
2、gh4169相近牌號：inconel 718(),nc19fenb(法 國)
3、gh4169材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：
4、gh4169化學(xué)成分：該合金的化學(xué)成分分為3類：標(biāo)準(zhǔn)成分、優(yōu)質(zhì)成分、高純成分，見表1-1。優(yōu)質(zhì)成分的在標(biāo)準(zhǔn)成分的基礎(chǔ)上降碳增鈮，從而減少碳化鈮的數(shù)量，減少疲勞源和增加強化相的數(shù)量，提高性能和材料強度。同時減少有害雜質(zhì)和氣體含量。高純成分是在優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上降低和有害雜質(zhì)的含量，提高材料純度和。
核能應(yīng)用的gh4169合金，需控制硼含量（元素成分不變），具體含量由供需雙方協(xié)商確定。當(dāng)ω（b）≤0.002%時，為與宇航工業(yè)用的gh4169合金加以區(qū)別，合號為gh4169a。
表1-1[1] %類別 c cr ni co mo al ti fe
標(biāo)準(zhǔn) ≤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
優(yōu)質(zhì) 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
高純 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
類別 nb b mg mn si p s cu ca
不大于
標(biāo)準(zhǔn) 4.75~5.50 0.006 0.01 0.35 0.35 0.015 0.015 0.30 0.01
優(yōu)質(zhì) 5.00~5.50 0.006 0.01 0.35 0.35 0.015 0.015 0.30 0.01
高純 5.00~5.50 0.006 0.005 0.35 0.35 0.015 0.002 0.30 0.005
類別 bi sn pb ag se te tl n o
不大于
標(biāo)準(zhǔn) --- --- 0.0005 --- 0.0003 --- --- --- ---
優(yōu)質(zhì) 0.001 0.005 0.001 0.001 0.0003 --- --- 0.01 0.01
高純 0.00003 0.005 0.001 0.001 0.0003 0.00005 0.0001 0.01 0.005
5、gh4169 熱處理制度：合金具有不同的熱處理制度，以控制晶粒度、控制δ相形貌、分布和數(shù)量，從而獲得不同級別的力學(xué)性能。合金熱處理制度分3類：
(1)、(1010～1065)℃&plun;10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃&plun;5℃，8h，以50℃/h 爐冷至620℃&plun;5℃，8h，空冷。
經(jīng)此制度處理的材料晶粒粗化，晶界和晶內(nèi)均無δ相，存在缺口敏感性，但對提高沖擊性能和抵抗低溫氫脆有利。
(2)、(950～980)℃&plun;10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃&plun;5℃，8h，以50℃/h 爐冷至620℃&plun;5℃，8h，空冷。
經(jīng)此制度處理的材料有δ相，有利于消除缺口敏感性，是常用的熱處理制度，也稱為標(biāo)準(zhǔn)熱處理制度。
(3)、720℃&plun;5℃，8h,以50℃/h爐冷至620℃&plun;5℃，8h，空冷。
經(jīng)此制度處理后，材料中的δ相較少，能提高材料的強度和沖擊性能。該制度也稱為直接時效熱處理制度。
6、gh4169 品種規(guī)格和供應(yīng)狀態(tài)：可以供應(yīng)模鍛件（盤、整體鍛件）、餅、環(huán)、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、不同形狀和尺寸的緊固件、彈性元件等、交貨狀態(tài)由供需雙方商定。絲材以商定的交貨狀態(tài)成盤狀交貨。
7、gh4169 熔煉和鑄造工藝：合金的冶煉工藝分為3類：真空感應(yīng)加電渣重熔；真空感應(yīng)加真空電弧重熔；真空感應(yīng)加電渣重熔加真空電弧重熔?？筛鶕?jù)零件的使用要求，選擇所需的冶煉工藝，滿足應(yīng)用要求。
8、gh4169 應(yīng)用概況與特殊要求：制造航空和航天發(fā)動機中的各種靜止件和轉(zhuǎn)動件，如盤、環(huán)件、機匣、軸、葉片、緊固件、彈性元件、燃?xì)鈱?dǎo)管、密封元件等和焊接結(jié)構(gòu)件；制造核能工業(yè)應(yīng)用的各種彈性元件和格架；制造石油和化工領(lǐng)域應(yīng)用的零件及零件。
近年來，在對該合金研究不斷深化和對該合金應(yīng)用不斷擴大的基礎(chǔ)上，為提高質(zhì)量和降低成本，發(fā)展了很多新工藝：真空電弧重熔是采用氦氣冷卻工藝，有效減輕鈮偏析；采用噴射成型工藝，生產(chǎn)環(huán)件，降低生產(chǎn)成本和縮短生產(chǎn)周期；采用超塑成型工藝，擴大產(chǎn)品的生產(chǎn)范圍。
二、gh4169（inconel718，n07718）高溫合金物理及化學(xué)性能：
1、gh4169 熱性能：
(1)、gh4169 熔化溫度范圍 1260～1320℃。
(2)、gh4169 熱導(dǎo)率：見表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 比熱容 見表2-2。
(4)、 gh4169線膨脹系數(shù) 見表2-3；
2、gh4169密度：ρ=8.24g/cm3。
3、gh4169電性能：見表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：合金無磁性。
5、gh4169化學(xué)性能：
6、gh4169性能：在空氣介質(zhì)中試驗100h后的氧化速率見表 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）高溫合金性能要求：
1、因gh4169合金中鈮含量高，合金中的鈮偏析成份都與冶金工藝直接相關(guān)。電渣重熔和真空電弧熔煉的熔煉速度和電棒的質(zhì)量狀態(tài)直接影響材質(zhì)的優(yōu)劣。熔速快，易形成富鈮的黑斑；熔速慢，會形成貧鈮的白斑；電棒表面質(zhì)量差和電棒內(nèi)部有裂紋，均易導(dǎo)致白斑的形成，所以，提高電棒質(zhì)量和控制熔速及提高鋼錠的凝固速率是冶煉工藝的關(guān)鍵因素。為避免鋼錠中的元素偏析過重，至今采用的鋼錠直徑不大于508mm。品均化工藝必須確保鋼錠中的l相*溶解。鋼錠兩階段均勻化和中間坯二次均勻化處理的時間，根據(jù)鋼錠和中間坯的直徑而定。均勻化工藝的控制與材料中鈮的偏析成都直接相關(guān)。目前生產(chǎn)中采用的1160℃，20h+1180℃，44h的均勻化工藝，尚不足以消除鋼錠中心的偏析，因此建議采用以下工藝：
(1)、1150℃~1160℃，20h~30h+1180℃~1190℃，110h~130h；
(2)、1160℃，24h+1200℃，70h。
2、經(jīng)均勻化處理的合金具有良好的熱加工性能。鋼錠的開坯加熱溫度不得超過1120℃。鍛件的鍛造工藝應(yīng)根據(jù)鍛件使用狀況和應(yīng)用要求，結(jié)合生產(chǎn)廠的條件而定。開坯和生產(chǎn)鍛件時，中間退火溫度和終端溫度必須跟軍零件所需要的組織狀態(tài)和性能來確定，一般情況下，鍛造的終端溫度控制在930℃~950℃