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、抗氧化、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。

　　该合金的化学成分分为3类:标准成分、优质成分、高纯成分,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硫和有害杂质的含量,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,合金牌号为GH4169A。

　　续表1-1 %

　　1. 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。合金热处理制度分3类:

　　① (1010~1065)℃±10℃,1h,油冷、空冷或水冷+720℃±5℃,8h,以55℃/h 炉冷至620℃±5℃,8h,空冷。

　　经此制度处理的材料晶粒粗化,晶界和晶内均无δ相,存在缺口敏感性,但对提高冲击性能和抵抗低温氢脆有利。

　　② (950~980)℃±10℃,1h,油冷、空冷或水冷+720℃±5℃,8h,以55℃/h 炉冷至620℃±5℃,8h,空冷。

　　经此制度处理的材料有δ相,有利于消除缺口敏感性,是最常用的热处理制度,也称为标准热处理制度。

　　③ 720℃±5℃,8h,以55℃/h炉冷至620℃±5℃,8h,空冷。

　　经此制度处理后,材料中的δ相较少,能提高材料的强度和冲击性能。该制度也称为直接时效热处理制度。

　　2.因GH4169合金中铌含量高,合金中的铌偏析程度与冶金工艺直接相关。为避免钢锭中的元素偏析过重,至今采用的钢锭直径不大于508mm。均匀化工艺必须确保钢锭中的L相完全熔解。均匀化工艺的控制与材料中的铌偏析程度直接相关,因此建议采用以下均匀化工艺:

　　① 1150~1160℃,20~30h+1180~1190℃,110~130h;

　　② 1160℃,24h+1195℃,70h[20]。

　　制造航空和航天发动机中的各种静止件和转动件,如盘、环件、机匣、轴、叶片、紧固件、弹性元件、燃气导管、密封元件等和焊接结构件;制造核能工业应用的各种弹性元件和格架;制造石油和化工领域应用的零件及其他零件。

　　注:热处理制度:②