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GH4169:沉淀强化与增材制造适配的中高温合金

  • 发布时间 :2025-09-20 15:37:25
  • 信息提供商:上海墨钜特殊钢有限公司
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GH4169:沉淀强化与增材制造适配的中高温合金

GH4169 γ'' 相沉淀强化为核心优势,是航天航空领域的关键结构材料。其成分设计精准调控:镍 50%-55% 为基体,铌 4.75%-5.5%钛 0.65%-1.15% 是强化关键,通过时效处理析出纳米级 γ'' 相(Ni₃Nb);铬 17%-21% 提供基础耐蚀性,钼 2.8%-3.3% 优化高温强度,杂质严格控制以避免脆化相生成。

性能表现兼顾强度与韧性:室温抗拉强度≥1300MPa,延伸率≥20%;-253℃低温下抗拉强度仍达 1700MPa,同时在 650℃保持优异抗蠕变能力。γ'' 相强化机制的核心在于 720-760℃时效处理:此时铌原子有序排列形成直径 10-50nm 的圆盘状析出相,均匀弥散于基体中,使屈服强度提升 60% 以上,且与基体晶格错配度≤1%,避免强化导致的脆性增加。

增材制造技术拓展了其应用边界:某火箭发动机推力室顶盖采用 GH4169 3D 打印一体化成形,7 天完成传统工艺 30 天的工作量,零件致密度达 99.9%,在液氧甲烷极端工况下实现 10km 级飞行回收。传统应用同样广泛,从航空发动机涡轮盘到液氢火箭涡轮转子,均依赖其在中高温下的稳定表现。加工需精准控制时效参数:固溶 1020℃水淬后,经 720℃×8h+620℃×8h 双级时效,确保 γ'' 相均匀析出,焊接选用 ERNiFeCrNb-1 焊丝,接头强度达母材 85% 以上。