上海盛狄金属材料有限公司
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中国牌号：GH4169/GH169、GH169(GH4169)
美国牌号：Inconel718/UNSNO7718
法国牌号：NC19FeNb
一、GH4169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综合性能,650℃以下的屈服强度居变形高温合金的X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X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。
1.1GH4169材料牌号GH4169(GH169)
1.2GH4169相近牌号Inconel718(美国),NC19FeNb(法国)
1.3GH4169材料的技术标准
1.4GH4169化学成分该合金的化学成分分为3类：标准成分、X质成分、高纯成分，见表1-1。X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X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，合号为GH4169A。
表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 | ||||||||
X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 | |||||||
X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 | --- | --- | --- | --- |
X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 |
1.5GH4169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X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X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。
1.6GH4169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。
1.7GH4169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。
1.8GH4169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X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：真空电弧重熔是采用氦气冷却工艺，X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X塑成型工艺，扩大产品的生产范围。
二、GH4169物理及化学性能
2.1GH4169热性能
2.1.1GH4169熔化温度范围1260～1320℃。
2.1.2GH4169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 |
2.1.3GH4169比热容见表2-2。
2.1.4GH4169线膨胀系数见表2-3；
2.2GH4169密度ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169电性能
表2-2
θ/℃ | 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2-3
θ/℃ | 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 |
2.4GH4169磁性能合金无磁性。
2.5GH4169化学性能
2.5.1GH4169抗氧化性能在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
氧化速率/(g/(m2·h)) | 0.0176 | 0.0277 | 0.0351 | 0.0961 | 0.1620 |
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我们的X势项目主要集中于以下几个牌号的镍基合金材料：
GH高温合金
GH131 (GH1131) GH132 (GH1132) GH136 (GH1136) GH30 (GH3030)
GH36 (GH3036) GH39 (GH3039) GH44 (GH3044) GH128 (GH3128)
GH33 (GH4033) GH145 (GH4145) GH169 (GH4169) GH738 (GH4738)
GH140 (GH1140) GH706 (GH2706) GH901 (GH2901) GH536 (GH3536)
GH99 (GH4099) GH188 (GH5188) GH80A (GH4080A) GH922 (GH3922)
GH141 (GH4141) GH625 (GH3625) GH751 (GH4751) GH230 GH26 (R26)
NS耐蚀合金
NS111 (NS1101) NS112 (NS1102) NS142 (NS1402) NS143 (NS1403)
NS144 (NS1404) NS312 (NS3102) NS315 (NS3105) NS321 (NS3201)
NS322 (NS3202) NS323 (NS3203) NS333 (NS3303) NS334 (NS3304)
NS336 (NS3306) NS338 (NS3308)
精密合金
铁钴矾软磁合金1J22 低膨胀合金4J36 低膨胀合金4J32 铁镍钴玻封合金4J29
铁镍定膨胀玻封合金4J42 铁镍定膨胀玻封合金4J45
铁镍定膨胀玻封合金4J50 铁镍定膨胀玻封合金4J52
Incoloy合金
Incoloy 800 (N08800) Incoloy 800H (N08810) Incoloy 800HT (N08811)
Incoloy 825 (N08825) Incoloy 020 (N08020) Incoloy 028 (N08028)
Incoloy 330 (N08330) Incoloy 25-6Mo (N08926) Incoloy 901 (N09901)
Incoloy 925 (N09925) Incoloy A-286 (S66286)
Hastelloy合金
Hastelloy B (N10001) Hastelloy B-2 (N10665) Hastelloy C
Hastelloy C-4 (N06455) Hastelloy C-22 (N06022) Hastelloy C-276 (N10276)
HastelloyX (N06002)
Inconel合金
Inconel 230 (N06230) Inconel 600 (N06600) Inconel 601 (N06601)
Inconel 617 (N06617) Inconel 625 (N06625) Inconel 690 (N06690)
Inconel 706 (N07706) Inconel 718 (N07718) Inconel X-750 (N07750)
Inconel 751 (N07751)
奥氏体不锈钢
304 (0Cr18Ni9) 304L (00Cr19Ni10) 304N (0Cr19Ni9N) 309 (2Cr23Ni13)
309S (0Cr23Ni13) 310S (0Cr25Ni20) 310MoLN(00Cr25Ni22Mo2N)
316 (0Cr17Ni12Mo2) 316L (00Cr17Ni14Mo2) 316Ti (0Cr18Ni12Mo3Ti)
316N (0Cr17Ni12Mo2N) 316LN (00Cr17Ni13Mo2N) 316Lmod (00Cr17Ni14Mo2N)
317 (0Cr19Ni13Mo3) 317L (00Cr19Ni13Mo3) 317LMN (022Cr19Ni16Mo5N)
317LN (022Cr19Ni13Mo4N) 321 (0Cr18Ni10Ti) 347 (0Cr18Ni11Nb)
Nitronic 50(S20910,XM-19) Nitronic 60(S21800)
沉淀硬化不锈钢
13-8Mo (S13803,XM-13,0Cr13Ni8Mo2Al) 15-5PH (S15500,XM-12,0Cr15Ni5Cu3Nb)
17-4PH (S17400,630,0Cr17Ni4Cu4Nb) 17-7PH (S17700,631,0Cr17Ni7Al)
15-7Mo (S15700,632,0Cr15Ni7Mo2Al) C422 (S42200,2Cr12NiMoWV)
69111 (0Cr12Mn5Ni4Mo3Al) FV520B 1Cr15Ni36W3Ti
Monel合金
Monel 400 Monel R-405 Monel K-500
双相不锈钢
F51 (S31803, 00Cr22Ni5Mo3N) F53 (S32750, 00Cr25Ni7Mo4N)
F55 (S32760, 00Cr25Ni7Mo4WCuN) F60 (S32205, 00Cr23Ni5Mo3N)
F61 (S32550, 00Cr25Ni6Mo3Cu2N)
XX奥氏体不锈钢
RS-2 (0Cr20Ni26Mo3Cu3Si2Nb) 904L (N08904, 00Cr20Ni25Mo4.5Cu)
AL-6XN (N08367) 254SMO (S31254, 00Cr20Ni18Mo6CuN)
654SMO (S32654, 00Cr24Ni22Mo7Mn3CuN)
U3 (00Cr25Ni20Mn3Mo3N)
高X合金钢
Cr12MoV 5CrNiMo H13 718H G10CrNi3Mo (9310)
马氏体时效钢
00Ni18Co9Mo5TiAl(C300) 00Ni18Co7Mo5TiAl(C250)
