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GH4169:国产沉淀强化型航空航天镍基合金

  • 发布时间 :2025-09-24 10:29:43
  • 信息提供商:上海墨钜特殊钢有限公司
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GH4169:国产沉淀强化型航空航天镍基合金

GH4169作为中国自主研发的**γ''相沉淀强化镍基合金**,通过**铌元素主导的强化机制**实现中高温强度突破,是航空航天国产化装备的核心材料。其成分针对国内需求优化:**镍50%-55%** 为基体核心,**铬17%-21%** 提供氧化防护,**铌4.75%-5.5%** 是关键强化元素,经时效处理析出纳米级γ''相(Ni₃Nb);辅以**钼2.8%-3.3%** 固溶强化,**钛0.65%-1.15%** 与铝0.2%-0.8%协同调节析出相形态,严格遵循GB、HB等中国标准。

力学性能兼具强度与韧性:室温抗拉强度≥965MPa,屈服强度≥550MPa,延伸率≥15%;650℃时抗拉强度仍保持 720MPa,1000 小时持久强度达 275MPa,在 550-750℃温域表现最优。双相强化机制成效显著:固溶态以钼原子晶格畸变阻碍位错运动,经 720℃×8 小时 + 620℃×8 小时时效后,γ'' 相体积分数达 18%-25%,强度较固溶态提升 50% 以上。

应用聚焦国产化装备:某国产航空发动机涡轮盘采用该合金锻造,在 650℃、150MPa 离心应力下,累计运行 10000 小时无裂纹,疲劳寿命达 10⁷次循环;燃气轮机叶片在 700℃高温下,蠕变率≤0.02%/1000 小时,使用寿命较传统合金提升 40%。

加工工艺适配国产化生产:熔炼采用真空感应 + 电渣重熔双联工艺,控制氧含量≤15ppm,夹杂物等级≤1 级;热加工温度 1120-980℃,锻造比≥5,确保晶粒细化至 ASTM 6-7 级;粉末冶金工艺可制备涡轮盘,虽夹杂物控制仍在优化,但组织均匀性已优于变形工艺;焊接选用 ERNiCrMo-19 焊丝,焊后经时效处理,接头强度达母材 90%,满足航空部件焊接要求。