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GH4169:沉淀强化型高温合金

  • 发布时间 :2025-08-16 23:43:35
  • 信息提供商:上海墨钜特殊钢有限公司
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GH4169:沉淀强化型高温合金

GH4169 是一种以镍为基体,含铌、钼、钛等元素的沉淀强化型高温合金,成分组成为镍 50%-55%、铬 17%-21%、铁余量、铌 4.75%-5.5%、钼 2.8%-3.3%、钛 0.65%-1.15%,杂质总含量≤0.5%。通过 γ'' 相(Ni₃Nb)的沉淀强化,该合金在 650-700℃区间具有极高的强度,是航空航天领域承力部件的首选材料。

γ'' 相强化是其核心优势。合金经 720℃时效处理后,均匀析出纳米级 γ'' 相,这些直径 10-20nm 的颗粒钉扎位错,使室温抗拉强度提升至 1200-1300MPa,屈服强度达 800-900MPa。某航空发动机涡轮盘在 650℃、800MPa 应力下运行 5000 小时,无明显塑性变形,满足长寿命要求。铌和钼的协同作用还提高了合金的抗疲劳性能,10⁷次循环下的疲劳强度达 450MPa,某火箭发动机连接螺栓经多次冷热循环后,无疲劳裂纹产生。

力学性能呈现优异的温度适应性,从室温到 650℃强度变化小,650℃时抗拉强度仍保持 1000MPa 以上,延伸率 15%-18%。低温性能同样出色,-270℃时抗拉强度达 1400MPa,适合深冷环境使用。某 LNG 船的低温泵轴采用该合金后,在 - 162℃下运行稳定,无脆性断裂风险。

加工性能需匹配多道次工艺,热加工温度 950-1050℃,单道次变形量控制在 25%-30%,避免开裂。某汽轮机转子经多火次锻造后,锻件流线连续,力学性能各向异性≤5%。切削加工需使用硬质合金刀具,切削速度控制在 50-80m/min,某精密齿轮加工后齿形精度达 6 级。

制备工艺复杂,采用真空双熔工艺(真空感应炉 + 真空自耗炉),降低气体和夹杂含量。铸锭经 1120℃均匀化处理 8 小时,热轧后经 950℃固溶处理,最后进行 720℃/8 小时 + 620℃/8 小时的双级时效,促进 γ'' 相均匀析出。

应用于航空发动机涡轮盘、叶片;火箭发动机连接螺栓;汽轮机转子;LNG 船低温部件等,兼顾高温强度与低温韧性。