牌號(hào) GH4169
舊牌號(hào)
對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn) GB /T 14994-2008
高溫合金冷拉棒材
Superalloy cold drawn bars
歸類(lèi) 鎳及鎳合金
性能 強(qiáng)度 耐腐蝕 低溫韌性 高溫強(qiáng)度 耐疲勞性
標(biāo)簽 時(shí)效硬化型鎳基合金 緊固件材料 使用溫度-200~+700°C
說(shuō)明 特性和應(yīng)用：GH4169合金在-253～700℃溫度范圍內(nèi)具有良好的綜合性能，650℃以下的屈服強(qiáng)度居變形高溫合金的，并具有良好的抗疲勞、抗輻射、抗氧化、耐腐蝕性能，以及良好的加工性能、焊接性能良好。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)及擠壓模具中，在上述溫度范圍內(nèi)獲得了極為廣泛的應(yīng)用。
該合金可制造航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)中的各種靜止件和轉(zhuǎn)動(dòng)件，如盤(pán)、環(huán)形件、機(jī)匣、葉片、軸、緊固件、彈性元件、燃?xì)鈱?dǎo)管、密封元件和焊接結(jié)構(gòu)，還能制造核工業(yè)應(yīng)用的各種彈性元件和格架、石油工業(yè)和化工領(lǐng)域的零件及其他零件。
①加工性能：
高溫合金的合金化程度高，導(dǎo)熱性能極差，導(dǎo)致切削溫度高、切削力大、加工硬化嚴(yán)重，尤其合金硬質(zhì)點(diǎn)多，刀具磨損嚴(yán)重，切削加工成本高。目前基本都是采用硬質(zhì)合金刀具加工，對(duì)尺寸精度和粗糙度要求較高的，采用無(wú)心磨加工。難
GH4169屬于難切削加工的金屬材料。該合金螺栓、螺釘頭部采用熱鐓成型。鐓制溫度控制在1040~1090°C之間，終鐓溫度控制在930~950°C之間。鐓制后，普通強(qiáng)度要求的零件晶粒度應(yīng)達(dá)到4~6級(jí)，高強(qiáng)度要求晶粒度達(dá)到8級(jí)。
②熱處理性能：
GH4169一般在固溶+時(shí)效或固溶+冷加工+時(shí)效狀態(tài)下使用，抗拉強(qiáng)度高可達(dá)1700MPa，硬度高可達(dá)450HB。
該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(jí)別的力學(xué)性能。
③選用建議：
該合金產(chǎn)品采用熱鐓成型，產(chǎn)品除螺釘、螺母及銷(xiāo)類(lèi)零件外，還有較多特殊用途零件。
該合金可生產(chǎn)的產(chǎn)品較多，主要是各種型號(hào)和性能的螺栓及高鎖螺栓，有少量的螺母、銷(xiāo)子、墊片等。GH4169少量取代了國(guó)標(biāo)、國(guó)軍標(biāo)的不銹鋼、合金鋼螺栓等產(chǎn)品。該合金是目前緊固件用量大的三種高溫合金之一。
抗拉強(qiáng)度造1700MPa以下，剪切強(qiáng)度要求780MPa以上，使用溫度在-200~+700°C內(nèi)，且對(duì)抗氧化性和耐蝕性又要為的環(huán)境建議選用。
④物理性能：
熔點(diǎn)(°C): 1260~1320；367°C彈性模量(GPa):539；20°C~100°C熱膨脹系數(shù)(10 -6 /°C):11.8；熱導(dǎo)率: 溫度:11°C/100°C, 熱導(dǎo)率(W/m.°C):13.4/14.7；300比熱容(J/kg.°C):481.4；14°C電阻率( Ω.mm 2/m):0.12；393°C密度(kg/dm 3 ): 132；393°C泊松系數(shù): 142
?范圍：
—本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了高溫合金冷拉棒材的尺寸、外形及允許偏差、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證書(shū)等。
—本標(biāo)準(zhǔn)適用于高溫合金冷拉棒材，可用于制造工業(yè)緊固件等零件。
?尺寸、外形及允許偏差
—公稱直徑8~45mm的圓形棒材，公稱邊長(zhǎng)為8~30mm的方形棒材，其尺寸允許偏差應(yīng)符合GB/T 905-1994中h11級(jí)或h12級(jí)的規(guī)定，應(yīng)在合同中注明。內(nèi)切圓公稱直徑為8~36mm的六角形棒材，其尺寸允許偏差為GB/T 905-1994 h12級(jí)。
?交貨狀態(tài)原件中有具體規(guī)定
密度 8.24 g/cm3
GH4169 化學(xué)元素成分含量(%)
成分 C Si Mn P S Cr Ni Cu Mo Ti Nb B Co Al Mg 更多
小值 - - - - - 17 50 - 2.8 0.65 4.75 - - 0.2 - Fe：余量；鉭Ta≤0.10
大值 0.08 0.35 0.35 0.015 0.015 21 55 0.3 3.3 1.15 5.5 0.006 1 0.8 0.01
GH4169 機(jī)械性能
試驗(yàn)溫度
°C 熱處理或狀態(tài)
抗拉強(qiáng)度
σb
Mpa 屈服點(diǎn)
σs
Mpa 斷后伸長(zhǎng)率或延伸率
δ
% 斷面收縮率
ψ
% 硬度
HBW
室溫 固溶處理+時(shí)效處理 ≥1270 ≥1030 ≥12 ≥15 ≥345
650 ≥1000 ≥860 ≥12 ≥15
注：熱處理控溫精度除GH4080A時(shí)效處理為±5°C外，其余均為±10°C
①推薦的熱處理制度：固溶處理950~980°C，1h，空冷或水冷；時(shí)效處理720°C，8h; 50±10°C/h爐冷到620°C,8h,空冷
②高溫持久性能：試驗(yàn)溫度650°C，試驗(yàn)應(yīng)力690MPa，試驗(yàn)時(shí)間≥23h，斷后伸長(zhǎng)率4%
③該合金高溫持久試驗(yàn)23h后試樣不斷，可采用逐漸增加應(yīng)力的方法進(jìn)行，23h小時(shí)后，每間隔8~16h，以35MPa遞增加載至斷裂，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合第②條的規(guī)定
④合金試樣按推薦的理制度熱處后，力學(xué)性能應(yīng)符合機(jī)械性能表中的規(guī)定

鎳基高溫合金棒材是一類(lèi)以鎳為基體，添加多種合金元素，通過(guò)特殊制備工藝形成的材料。以下是關(guān)于鎳基高溫合金棒材的一些詳細(xì)信息：

成分

主要元素：鎳（Ni）是基體元素，鉻（Cr）、鉬（Mo）、鐵（Fe）、鋁（Al）、鈦（Ti）、鈮（Nb）等是常見(jiàn)的添加元素。例如，GH3230高溫合金棒材的主要基體元素為鎳，同時(shí)含有鉻、鉬、鈷等多種合金元素。
作用：不同合金元素的添加有著不同的作用。鉻可提高抗氧化性和抗腐蝕性，鋁和鈦能促進(jìn)γ'相的形成，增強(qiáng)高溫強(qiáng)度和抗蠕變性能，鉬和鎢可以進(jìn)一步提升高溫強(qiáng)度。
微觀結(jié)構(gòu)

基體相：一般為面心立方的鎳基固溶體，如γ基體，具有良好的高溫塑性和抗氧化性。
強(qiáng)化相：常見(jiàn)的有γ'相，是一種有序的金屬間化合物，如Ni?(Al、Ti)型化合物，具有的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，是合金高溫強(qiáng)化的主要成分。在合金中，γ'相以細(xì)小的析出相形式分布在基體中，顯著提高了合金的高溫強(qiáng)度。
性能特點(diǎn)

高溫強(qiáng)度高：在高溫環(huán)境下仍能保持較高的強(qiáng)度，能夠承受較大的應(yīng)力而不易變形。例如GH3230高溫合金棒材在700℃-1000℃下依然保持著的強(qiáng)度特性。
抗氧化性好：表面能形成致密的氧化膜，阻止氧進(jìn)一步侵蝕，從而在高溫下具有良好的抗氧化能力。像GH3536高溫合金棒材能夠在氧化性氣氛中長(zhǎng)期工作而不發(fā)生顯著的性能劣化。
抗蠕變性能：在長(zhǎng)時(shí)間的恒溫恒應(yīng)力作用下，抵抗緩慢塑性變形的能力較強(qiáng)。
耐腐蝕性佳：對(duì)酸、堿、鹽等腐蝕介質(zhì)有較好的抵抗力，適用于惡劣的工作環(huán)境。
生產(chǎn)工藝

熔煉：通常采用真空感應(yīng)熔煉（VIM）或真空電弧熔煉（VAR）技術(shù)進(jìn)行熔煉，以確保合金成分的均勻性和減少雜質(zhì)的含量。
熱加工：包括鍛造、軋制、擠壓等工藝，將熔煉后的合金錠制成所需的棒材形狀。合理的變形溫度和變形速率對(duì)于獲得均勻的微觀組織和的力學(xué)性能至關(guān)重要。
熱處理：一般要進(jìn)行固溶處理和時(shí)效處理，以進(jìn)一步優(yōu)化微觀組織和性能。
應(yīng)用領(lǐng)域

航空航天領(lǐng)域：用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、導(dǎo)向葉片、渦輪盤(pán)、壓氣機(jī)盤(pán)等關(guān)鍵部件。
能源領(lǐng)域：應(yīng)用于核電設(shè)備的高溫構(gòu)件、燃?xì)廨啓C(jī)的高溫渦輪葉片、燃燒室等部件。
汽車(chē)工業(yè)：在一些汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)零部件中使用，提升發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和可靠性。
其他行業(yè)：還可用于石化、冶金等領(lǐng)域的高溫耐腐蝕設(shè)備和部件。

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