牌號 GH4169
舊牌號
對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn) GB /T 14994-2008
高溫合金冷拉棒材
Superalloy cold drawn bars
歸類 鎳及鎳合金
性能 強度 耐腐蝕 低溫韌性 高溫強度 耐疲勞性
標(biāo)簽 時效硬化型鎳基合金 緊固件材料 使用溫度-200~+700°C
說明 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)動機中的各種靜止件和轉(zhuǎn)動件，如盤、環(huán)形件、機匣、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，對尺寸精度和粗糙度要求較高的，采用無心磨加工。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，普通強度要求的零件晶粒度應(yīng)達(dá)到4~6級，高強度要求晶粒度達(dá)到8級。
②熱處理性能：
GH4169一般在固溶+時效或固溶+冷加工+時效狀態(tài)下使用，抗拉強度高可達(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、螺母及銷類零件外，還有較多特殊用途零件。
該合金可生產(chǎn)的產(chǎn)品較多，主要是各種型號和性能的螺栓及高鎖螺栓，有少量的螺母、銷子、墊片等。GH4169少量取代了國標(biāo)、國軍標(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。
抗拉強度造1700MPa以下，剪切強度要求780MPa以上，使用溫度在-200~+700°C內(nèi)，且對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(°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、試驗方法、檢驗規(guī)則、包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證書等。
—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級或h12級的規(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。
?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 機械性能
試驗溫度
°C 熱處理或狀態(tài)
抗拉強度
σb
Mpa 屈服點
σs
Mpa 斷后伸長率或延伸率
δ
% 斷面收縮率
ψ
% 硬度
HBW
室溫 固溶處理+時效處理 ≥1270 ≥1030 ≥12 ≥15 ≥345
650 ≥1000 ≥860 ≥12 ≥15
注：熱處理控溫精度除GH4080A時效處理為±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：試驗溫度650°C，試驗應(yīng)力690MPa，試驗時間≥23h，斷后伸長率4%
③該合金高溫持久試驗23h后試樣不斷，可采用逐漸增加應(yīng)力的方法進(jìn)行，23h小時后，每間隔8~16h，以35MPa遞增加載至斷裂，試驗結(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)符合機械性能表中的規(guī)定

鎳基高溫合金是以鎳為基體（含量一般大于50%）、在650～1000℃范圍內(nèi)具有較高的強度和良好的抗氧化、抗燃?xì)飧g能力的高溫合金。以下是關(guān)于它的一些具體介紹：

主要特點：

高溫性能：能在650～1000℃的高溫環(huán)境下保持較高的強度，可長時間在該溫度區(qū)間穩(wěn)定工作，其高溫強度、蠕變抗力、高溫疲勞強度等綜合性能良好。例如在航空發(fā)動機的工作葉片、渦輪盤等關(guān)鍵部件中廣泛應(yīng)用，能夠承受高溫、高壓和高速旋轉(zhuǎn)的苛刻條件。
抗氧化與抗腐蝕性強：含有一定量的鉻等合金元素，能在高溫下形成穩(wěn)定的氧化膜，有效抵抗氧氣、硫化物等的侵蝕，具有良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能。在化工、能源等領(lǐng)域的一些高溫腐蝕環(huán)境中表現(xiàn)出色，如垃圾焚燒發(fā)電、石油化工催化裂化裝置等。
組織穩(wěn)定性好：經(jīng)過長期的使用或熱暴露后，仍能保持相對穩(wěn)定的組織結(jié)構(gòu)和性能，不易發(fā)生相變和組織退化等現(xiàn)象。
常見分類：

變形高溫合金：通過鍛造、軋制等工藝制成，具有較好的韌性和加工性能，可用于制造形狀復(fù)雜的零部件，如航空發(fā)動機的壓氣機葉片等。
鑄造高溫合金：采用熔模精密鑄造等工藝生產(chǎn)，適用于制造形狀復(fù)雜、尺寸較大的鑄件，如航空發(fā)動機的渦輪葉片、導(dǎo)向器等。
定向凝固高溫合金：利用特殊的凝固工藝使合金晶粒定向生長，提高了材料的縱向力學(xué)性能和耐高溫性能，常用于制造的航空發(fā)動機葉片等關(guān)鍵部件。
單晶高溫合金：在整個鑄件中只有一個晶粒，消除了晶界對材料性能的影響，具有更高的高溫強度、抗蠕變能力和疲勞壽命，是現(xiàn)代航空發(fā)動機葉片的材料，但制造成本較高。

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