GH4169 是典型的中高温沉淀强化镍基合金,专为 650℃以下高负荷场景设计,成分严格调控为镍 50%-55% 、铬 17%-21% 、铌 5%-7% 、钼 2.8%-3.3% ,辅以 0.65%-1.15% 钛与 0.2%-0.8% 铝,杂质总含量≤0.5%,其中碳≤0.08%(避免晶界脆化碳化物)。其核心性能依赖γ''(Ni₃Nb)沉淀强化机制,室温抗拉强度≥1310MPa,650℃时抗拉强度仍保持≥1035MPa,屈服强度≥1170MPa,冲击韧性(αk)≥30J/cm²,在中高温下兼具高强度与抗疲劳性,是航空发动机涡轮盘、压缩机叶片、石油深井管等核心部件的首选材料。
γ'' 沉淀强化是 GH4169 的性能核心。合金经 950-1050℃固溶处理后,再经 720-760℃时效处理,铌元素会以纳米级 γ'' 相均匀析出(直径 10-20nm,体积分数 15%-20%),这些硬质相如同 “微观钉子” 钉扎位错运动,使 650℃强度比纯镍提升 4 倍以上。钼元素则优化 γ'' 相稳定性,1000 小时时效后强度衰减≤5%,避免中高温性能失效。某航空发动机厂将 GH4169 用于涡轮盘(直径 800mm),在 600℃、15000r/min 高速旋转工况下运行,涡轮盘无塑性变形,疲劳寿命达 10⁴次循环,满足 20000 小时大修周期。
耐蚀性适配复杂工况,铬形成 Cr₂O₃氧化膜(厚度 4-6μm)抵御氧化性腐蚀;钼增强对还原性介质(如硫化氢)的耐蚀性。在 3.5% NaCl 盐雾环境中 1000 小时无点蚀,在 5% 盐酸的石油深井(150℃、50MPa)中,腐蚀速率≤0.05mm / 年。某石油平台的 GH4169 深井管,使用 5 年无内壁腐蚀,抗压强度保持初始值 95%。
加工工艺需精准控制沉淀相,热加工温度 880-1040℃(γ'' 相溶解,塑性达峰值,伸长率≥25%),多火次锻造确保致密度≥99.8%。冷加工前需固溶处理,道次变形量 15%-20%。焊接用 ERNiFeCrNb-2 焊丝,焊后时效处理,接头强度达母材 90%。某航空部件焊接接头室温抗拉强度≥1200MPa,无缺陷。
应用场景覆盖中高温高负荷领域:航空涡轮盘、燃气轮机转子、核电压力容器。在某重型燃气轮机项目中,GH4169 转子使用寿命达 8 年,比传统耐热钢转子(3 年)延长 1.7 倍,彰显 “中高温高强度” 核心价值。