GH4169 圆棒
GH4169 高温气冷堆蒸汽发生器是螺旋管束型结构,装在预应力混凝土压力容器内侧。再热器和过热器的温度较高,传热管采用Incoloy 800 合金。蒸汽发生器和过热器的温度较低(450-340℃),传热管多采用2.25Cr-1Mo钢。堆芯冷却管道是用定位格架和上下管座按设定的排列方式组装成燃料堆件或元件盒的。定位格架材料早起采用奥氏不锈钢,目前主要采用镍基高温合金。
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GH4169 镍基变形高温合金
中guo型号:GH4169/GH169
mei国型号:Inconel 718/UNS NO7718
法国型号:NC19FeNb
GH4169 概述
GH4169合金是以体心四方的γ"和面心立方的γ′相沉淀强化的镍基高温合金,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首位,并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗yang化、耐腐蚀性能,以及良好的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性,能够制造各种形状复杂的零部件,在宇航、核能、石油工业中,在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。
该合金的另一特点是合金组织对热加工工艺特别敏感,掌握合金中相析出和溶解规律及组织与工艺、性能间的相互关系,可针对不同的使用要求制定合理、可行的工艺规程,就能获得可满足不同强度级别和使用要求的各种零件。供应的品种有锻件、锻棒、轧棒、冷轧棒、圆饼、环件、板、带、丝、管等。可制成盘、环、叶片、轴、紧固件和弹性元件、板材结构件、机匣等零部件在航空上长期使用。
1.1 GH4169 材料型号GH4169(GH169)
1.2 GH4169 相近型号Inconel 718(mei国),NC19FeNb(法 国)
1.3 GH4169 材料的技术标准
1.4 GH4169 化学成分 该合金的化学成分分为3类:标准成分、优质成分、高纯成分,见表1-1。优质成分的在标准成分的基础上降碳增铌,从而减少碳化铌的数量,减少疲劳源和增加强化相的数量,提高抗疲劳性能和材料强度。同时减少有害杂质和气体含量。高纯成分是在优质标准基础上降低liu和有害杂质的含量,提高材料纯度和综合性能。
核能应用的GH4169合金,需控制硼含量(其他元素成分不变),具体含量由供需双方协商确定。当ω(B)≤0.002%时,为与宇航工业用的GH4169合金加以区别,合金型号为GH4169A。
表1-1[1]%
类别 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |
标准 | ≤0.08 | 17.0~21.0 | 50.0~55.0 | ≤1.0 | 2.80~3.30 | 0.30~0.70 | 0.75~1.15 | 余 | |
优质 | 0.02~0.06 | 17.0~21.0 | 50.0~55.0 | ≤1.0 | 2.80~3.30 | 0.30~0.70 | 0.75~1.15 | 余 | |
高纯 | 0.02~0.06 | 17.0~21.0 | 50.0~55.0 | ≤1.0 | 2.80~3.30 | 0.30~0.70 | 0.75~1.15 | 余 | |
类别 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | |
不大于 |
标准 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | |
优质 | 5.00~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | |
高纯 | 5.00~5.50 | 0.006 | 0.005 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.002 | 0.30 | 0.005 | |
类别 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
不大于 |
标准 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
优质 | 0.001 | 0.005 | 0.001 | 0.001 | 0.0003 | --- | --- | 0.01 | 0.01 |
高纯 | 0.00003 | 0.005 | 0.001 | 0.001 | 0.0003 | 0.00005 | 0.0001 | 0.01 | 0.005 |
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GH4169 烟气轮机是炼油厂催化裂化装置能量回收系统的核心机组。在生产过程中,约有4%-7%的原料油转化为焦炭,在再生器内燃shao,焦炭放出的热量除部分用于加热催化外,其余热量加热烟气从再生器放出,这种从再生器放出的烟气具有98-196kPa的压力和约650-750℃的温度,把大量高温高压烟气,引入烟气轮机,经膨胀作功后转化为轴功输出,驱动炼油厂空气压缩机或发电机组,以后回收这部分能量。
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GH4169固溶强化
GH4169加入与基体金属原子尺寸不同的元素(铬、钨、钼等)引起基体金属点阵的畸变,加入能降低合金基体堆垛层错能的元素(如钴)和加入能减缓基体元素扩散速率的元素(钨、钼等),以强化基体。
GH4169 沉淀强化
GH4169通过时效处理,从过饱和固溶体中析出第二相(γ’、γ"、碳化物等),以强化合金。γ‘相与基体相同,均为面心立方结构,点阵常数与基体相近,并与晶体共格,因此γ相在基体中能呈细小颗粒状均匀析出,阻碍位错运动,而产生显著的强化作用。γ’相是A3B型金属间化合物,A代表镍、钴,B代表铝、钛、铌、钽、钒、钨,而铬、钼、铁既可为A又可镍基合金中典型的γ‘相为Ni3(Al,Ti)。γ’相的强化效应可通过以下途径得到加强:
GH4169增加γ‘相的数量;
GH4169使γ’相与基体有适宜的错配度,以获得共格畸变的强化效应;
GH4169加入铌、钽等元素增大γ’相的反相畴界能,以提高其抵抗位错切割的能力;
GH4169加入钴、钨、钼等元素提高γ‘相的强度。γ"相为体心四方结构,其组成为Ni3Nb。因γ"相与基体的错配度较大,能引起较大程度的共格畸变,使合金获得很高的屈服强度。但超过700℃,强化效应便明显降低。钴基高温合金一般不含γ相,而用碳化物强化。
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为更合理使用GH4169 材料,充分发挥其作用,必须掌握GH4169 材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能,包括: