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GH4169:铌强化沉淀硬化高温合金

  • 发布时间 :2025-08-26 14:42:05
  • 信息提供商:上海墨钜特殊钢有限公司
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GH4169:铌强化沉淀硬化高温合金

GH4169 是一种以镍为基体,含铌、钼、钛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℃区间具备极高强度,是航空航天领域承力部件的首选材料。

铌元素的加入是其性能核心,经 720℃时效处理后,铌与镍形成直径 10-20nm 的 γ'' 纳米级强化相,均匀分布于基体中钉扎位错,使室温抗拉强度提升至 1200-1300MPa,屈服强度 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。钼元素改善抗疲劳性能,10⁷次循环疲劳强度达 450MPa,某火箭发动机连接螺栓经多次冷热循环后无疲劳裂纹。

力学性能温度适应性优异,室温至 650℃强度变化小,650℃时抗拉强度仍 1000MPa 以上,延伸率 15%-18%;-270℃低温下抗拉强度 1400MPa,适合深冷环境。某 LNG 船低温泵轴在 - 162℃下运行稳定,无脆性断裂风险。

加工性能需多道次工艺,热加工温度 950-1050℃,单道次变形量 25%-30%,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%。切削用硬质合金刀具,速度 50-80m/min,某精密齿轮加工后齿形精度 6 级。

制备采用真空双熔工艺(感应炉 + 自耗炉),降低气体与夹杂。铸锭 1120℃均匀化 8 小时,热轧后 950℃固溶,再经 720℃/8 小时 + 620℃/8 小时双级时效,促进 γ'' 相均匀析出。

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