镍基高温合金棒料GH4169研磨棒

牌号 GH4169
旧牌号
对应标准 GB /T 14994-2008
高温合金冷拉棒材
Superalloy cold drawn bars
归类 镍及镍合金
性能 强度 耐腐蚀 低温韧性 高温强度 耐疲劳性
标签 时效硬化型镍基合金 紧固件材料 使用温度-200~+700°C
说明 特性和应用：GH4169合金在-253～700℃温度范围内具有良好的综合性能，650℃以下的屈服强度居变形高温合金的，并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能，以及良好的加工性能、焊接性能良好。能够制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能、石油工业及挤压模具中，在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。
该合金可制造航空航天发动机中的各种静止件和转动件，如盘、环形件、机匣、叶片、轴、紧固件、弹性元件、燃气导管、密封元件和焊接结构，还能制造核工业应用的各种弹性元件和格架、石油工业和化工领域的零件及其他零件。
①加工性能：
高温合金的合金化程度高，导热性能极差，导致切削温度高、切削力大、加工硬化严重，尤其合金硬质点多，刀具磨损严重，切削加工成本高。目前基本都是采用硬质合金刀具加工，对尺寸精度和粗糙度要求较高的，采用无心磨加工。难
GH4169属于难切削加工的金属材料。该合金螺栓、螺钉头部采用热镦成型。镦制温度控制在1040~1090°C之间，终镦温度控制在930~950°C之间。镦制后，普通强度要求的零件晶粒度应达到4~6级，高强度要求晶粒度达到8级。
②热处理性能：
GH4169一般在固溶+时效或固溶+冷加工+时效状态下使用，抗拉强度高可达1700MPa，硬度高可达450HB。
该合金具有不同的热处理制度，以控制晶粒度、控制δ相形貌、分布和数量，从而获得不同级别的力学性能。
③选用建议：
该合金产品采用热镦成型，产品除螺钉、螺母及销类零件外，还有较多特殊用途零件。
该合金可生产的产品较多，主要是各种型号和性能的螺栓及高锁螺栓，有少量的螺母、销子、垫片等。GH4169少量取代了国标、国军标的不锈钢、合金钢螺栓等产品。该合金是目前紧固件用量大的三种高温合金之一。
抗拉强度造1700MPa以下，剪切强度要求780MPa以上，使用温度在-200~+700°C内，且对抗氧化性和耐蚀性又要为的环境建议选用。
④物理性能：
熔点(°C): 1260~1320；367°C弹性模量(GPa):539；20°C~100°C热膨胀系数(10 -6 /°C):11.8；热导率: 温度:11°C/100°C, 热导率(W/m.°C):13.4/14.7；300比热容(J/kg.°C):481.4；14°C电阻率( Ω.mm 2/m):0.12；393°C密度(kg/dm 3 ): 132；393°C泊松系数: 142
ⓐ范围：
—本标准规定了高温合金冷拉棒材的尺寸、外形及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证书等。
—本标准适用于高温合金冷拉棒材，可用于制造工业紧固件等零件。
ⓑ尺寸、外形及允许偏差
—公称直径8~45mm的圆形棒材，公称边长为8~30mm的方形棒材，其尺寸允许偏差应符合GB/T 905-1994中h11级或h12级的规定，应在合同中注明。内切圆公称直径为8~36mm的六角形棒材，其尺寸允许偏差为GB/T 905-1994 h12级。
ⓒ交货状态原件中有具体规定
密度 8.24 g/cm3
GH4169 化学元素成分含量(%)
成分 C Si Mn P S Cr Ni Cu Mo Ti Nb B Co Al Mg 更多
小值 - - - - - 17 50 - 2.8 0.65 4.75 - - 0.2 - Fe：余量；钽Ta≤0.10
大值 0.08 0.35 0.35 0.015 0.015 21 55 0.3 3.3 1.15 5.5 0.006 1 0.8 0.01
GH4169 机械性能
试验温度
°C 热处理或状态
抗拉强度
σb
Mpa 屈服点
σs
Mpa 断后伸长率或延伸率
δ
% 断面收缩率
ψ
% 硬度
HBW
室温 固溶处理+时效处理 ≥1270 ≥1030 ≥12 ≥15 ≥345
650 ≥1000 ≥860 ≥12 ≥15
注：热处理控温精度除GH4080A时效处理为±5°C外，其余均为±10°C
①推荐的热处理制度：固溶处理950~980°C，1h，空冷或水冷；时效处理720°C，8h; 50±10°C/h炉冷到620°C,8h,空冷
②高温持久性能：试验温度650°C，试验应力690MPa，试验时间≥23h，断后伸长率4%
③该合金高温持久试验23h后试样不断，可采用逐渐增加应力的方法进行，23h小时后，每间隔8~16h，以35MPa递增加载至断裂，试验结果应符合第②条的规定
④合金试样按推荐的理制度热处后，力学性能应符合机械性能表中的规定

棒料大部分都是热轧的，但有些有特殊要求的产品必需要冷拔棒料。冷拔棒料表面光亮，精度高，正负公差小。表面不需要再加工。性能上没有太大的区别。是热轧棒材，创去了表面的氧化皮，有些人叫这种材料为剥皮材。冷拔材是热轧材再经过冷拔而成的。冷拔的延伸性会好一些。冷拔是在常温下，用外力使材料强行通过模具，而达到所需要的尺寸，一般用于圆轴或圆棒。不锈钢冷拔的优点是：节约材料，冷拔后的材料，不但外形尺寸精度准确，而且表面粗糙度较好，同时由于材料表面经过冷拔后，会产生一层很薄的表面硬化层，使表面的强度增加。

GH4080A是以镍-铬为基体，添加铝、钛形成γ′相弥散强化的高温合金，除铝含量略高外，其他与GH4033相近，主要用作发动机转子叶片、导向叶片支座、扇形件安装环、螺栓、环形件、结构件、叶片锁板等零件。

Alloy 31V是一种耐硫化、耐腐蚀沉淀硬化合金，在1500°F (816°C)高温下具有不同寻常的耐腐蚀和强度组合。

ALLOY LF2主要用作高功率内燃机如重型柴油机的排气阀材料。

ALLOY LF8主要应用于750℃左右高温工作温度环境下的内燃机排气阀。由于ALLOY LF8气阀合的金室温和高温强度以及硬度均ALLOY 80A，有希望成为750℃气阀合金的优选材料。

高温合金分为三类材料:760℃高温材料、1200℃高温材料和1500℃高温材料，抗拉强度800MPa。或者说是指在760--1500℃以上及一定应力条件下长期工作的高温金属材料，具有的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，已成为军民用燃气涡轮发动机热端部件的关键材料。

按照现有的理论，760℃高温材料按基体元素主要可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金。按制备工艺可分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末冶金高温合金。按强化方式有固溶强化型、沉淀强化型、氧化物弥散强化型和纤维强化型等。高温合金主要用于制造航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高压压气机盘和燃烧室等高温部件，还用于制造航天、火箭发动机、核反应堆、石油化工设备以及煤的转化等能源转换装置。

气阀材料是制造汽油发动机和柴油发动机进、排气阀的材料，气阀在高温燃气腐蚀、高负荷及高应力作用等恶劣环境下工作，排气阀承受的温度高达600-800℃。常用的气阀合金有两种，一种是Alloy 80A，一种是Alloy 751，以ALLOY 80A合金为基础研发出来的有Alloy 31V 气阀合金，Alloy LF8 新型气阀合金，Alloy LF2，Alloy 3015