GH4169高溫合金（國外牌號Inconel718）由于具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度，良好的抗疲勞、抗蠕變、抗氧化和抗腐蝕性能，被廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)高壓壓氣機(jī)葉片、渦輪盤、機(jī)厘等關(guān)鍵重要構(gòu)件。由于GH4169高溫合金熱導(dǎo)率低、高溫強(qiáng)度大、硬度高等特點(diǎn)，在銑削加工中會產(chǎn)生切削溫度高、切削力大、刀具磨損嚴(yán)重等問題，進(jìn)而導(dǎo)致加工表面完整性較差。同時，強(qiáng)烈的熱力耦合作用也造成表層材料微觀組織和微觀力學(xué)等性能發(fā)生改變，從而產(chǎn)生不同于基體材料性質(zhì)的表面變質(zhì)層。航空發(fā)動機(jī)關(guān)鍵重要轉(zhuǎn)動構(gòu)件多為復(fù)雜薄壁曲面結(jié)構(gòu)，其通常采用球頭銑刀進(jìn)行精加工，以保證尺寸精度要求。球頭銑刀具有法矢自適應(yīng)性的特點(diǎn)，便于加工過程軌跡控制與過切檢查，但球頭銑刀刀尖點(diǎn)線速度為零、空間位置狹小，這將導(dǎo)致銑削力大，切屑無法及時排出，進(jìn)而影響加工表面完整性。

GH4169高溫合金的詳細(xì)參數(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域，聚宏信鈦業(yè)整理如下：

1、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，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，減少疲勞源和增強(qiáng)強(qiáng)化鈮的數(shù)量，提高抗疲勞的含量，提高材料的純度和綜合性能。核能應(yīng)用的GH4169合金，需控制硼的含量(其他元素成分不變)，具體含量有工序雙方協(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，合金牌號為GH4169A.

表1-1

2、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ō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：

I : (1010?1065)°C±10°C, 1h, 油冷、空冷或水冷+720℃±5℃, 8h,以50℃/h爐冷至620°C±5°C, 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ō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。

II： (950~980)°C±10°C, 1h,油冷、空冷或水冷+720°C±5℃, 8h,以50°C/h爐冷至620°C±5°C, 8h,空冷。

經(jīng)此制度處理后，材料中的ō相較少，能提高材料的強(qiáng)度和沖擊性能。該制度也稱為直接時效熱處理制度。

3、 GH4169品種規(guī)格與狀態(tài)

可供應(yīng)棒材、 管材、 板材

4、GH4169熔煉與鑄造工藝

合金的冶煉工藝分為3類：真空感應(yīng)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。可根據(jù)零件的使用要求，選擇所需的冶煉工藝，滿足應(yīng)用要求。

5、GH4169應(yīng)用概況與特殊要求

GH4169高溫合金主要應(yīng)用于制造航空和航天發(fā)動機(jī)中各種靜止件和轉(zhuǎn)動件，如盤、環(huán)件、機(jī)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)用的零件及其他零件。

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(kuò)大的基礎(chǔ)上，為提高質(zhì)量和降低成本，發(fā)展了很多工藝：真空電弧重熔時釆用氮?dú)饫鋮s工藝，有效的減輕鈮偏析；釆用噴射成形工藝生產(chǎn)環(huán)件，降低成本和縮短生產(chǎn)周期；釆用超塑成形工藝，擴(kuò)大產(chǎn)品的生產(chǎn)范圍。

6、GH4169物理及化學(xué)性能

6.1 GH4169熱性能

6.1.1 GH4169 熔化溫度范圍 1260-1320°C

6.1.2 GH4169導(dǎo)熱率見表2.1

6.1.3GH4169比熱容見表2-2。

6.1.4 GH4169線膨脹系數(shù)見表2-3。

6.2 GH4169 密度

ρ=8.24g/m3

6.3GH4169電性能

6.4GH4169磁能型合金無磁性

6.5GH4169化學(xué)性能

6.5.1 GH4169抗氧化性能在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h后的氧化速率見表2-4

 應(yīng)用領(lǐng)域

1）汽輪機(jī)  1）液體燃料火箭 3）低溫工程  4）酸性環(huán)境  5）核工程

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