GH4169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。
GH4169化学成分
该合金的化学成分分为3类:标准成分、成分、高纯成分,件表1-1。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,减少疲劳源和增强强化相的数量,提高抗疲劳的含量,提高材料的纯度和综合性能。
核能应用的GH4169合金,需控制硼的含量(其他元素成分不变),具体含量有工序双方协商确定。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
C
Cr
Ni
Co
Mo
Al
Ti
Fe
标准
≤0.08
17.0~21.0
50~55.0
≤1.0
2.80~3.30
0.30~0.70
0.75~1.15
余
0.02~0.06
17.0~21.0
50~55.0
≤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
50~55.0
≤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
不大于
不大于
不大于
不大于
不大于
不大于
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
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
0.015
0.30
0.005
类别
Bi
Sn
Pb
Ag
Se
Te
Tl
N
O
不大于
不大于
不大于
不大于
不大于
不大于
不大于
不大于
不大于
标准
---
---
0.0005
---
0.0003
---
---
---
---
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
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。
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。