苏州华旷冶金科技有限公司
第5年
第5年 
第5年
来源：苏州华旷冶金科技有限公司 时间：2025-03-19 06:41:17 [举报]
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
镍基高温合金是以镍为基体（含量一般大于50%）、在650～1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金。以下是关于它的一些具体介绍：
主要特点：
高温性能：能在650～1000℃的高温环境下保持较高的强度，可长时间在该温度区间稳定工作，其高温强度、蠕变抗力、高温疲劳强度等综合性能良好。例如在航空发动机的工作叶片、涡轮盘等关键部件中广泛应用，能够承受高温、高压和高速旋转的苛刻条件。
抗氧化与抗腐蚀性强：含有一定量的铬等合金元素，能在高温下形成稳定的氧化膜，有效抵抗氧气、硫化物等的侵蚀，具有良好的抗氧化和抗热腐蚀性能。在化工、能源等领域的一些高温腐蚀环境中表现出色，如垃圾焚烧发电、石油化工催化裂化装置等。
组织稳定性好：经过长期的使用或热暴露后，仍能保持相对稳定的组织结构和性能，不易发生相变和组织退化等现象。
常见分类：
变形高温合金：通过锻造、轧制等工艺制成，具有较好的韧性和加工性能，可用于制造形状复杂的零部件，如航空发动机的压气机叶片等。
铸造高温合金：采用熔模精密铸造等工艺生产，适用于制造形状复杂、尺寸较大的铸件，如航空发动机的涡轮叶片、导向器等。
定向凝固高温合金：利用特殊的凝固工艺使合金晶粒定向生长，提高了材料的纵向力学性能和耐高温性能，常用于制造的航空发动机叶片等关键部件。
单晶高温合金：在整个铸件中只有一个晶粒，消除了晶界对材料性能的影响，具有更高的高温强度、抗蠕变能力和疲劳寿命，是现代航空发动机叶片的材料，但制造成本较高。
镍基高温合金研磨棒是一种具有性能的工具，广泛应用于多个工业领域。以下是关于镍基高温合金研磨棒的详细解析：
材质特性
镍基高温合金研磨棒以镍为基体，通过添加多种元素（如铬、钼、铝、钛等）来提高其高温性能、耐腐蚀性和机械强度。
这种合金在高温环境下能够保持的力学性能和抗氧化能力，不易出现软化、强度下降等问题。
尺寸精度和表面质量
镍基高温合金研磨棒通常具有的尺寸和较高的表面光洁度，这有助于实现的研磨加工。
尺寸精度可以控制在较小范围内，如直径公差可控制在±0.01mm以内。
表面粗糙度也非常出色，一般可以达到Ra0.4 - Ra0.8μm。
耐磨性和耐腐蚀性
镍基高温合金研磨棒具有良好的耐磨性，能够抵抗与工件之间的摩擦磨损，延长使用寿命。
同时，它还具有的耐腐蚀性，能够在一些有腐蚀性介质的加工环境中保持自身性能稳定，不被腐蚀损坏。
高温稳定性
镍基高温合金研磨棒在高温环境下能够保持较好的力学性能，不会像一些普通材料那样出现软化、强度下降等情况。
这使得它在航空发动机零部件的内部研磨等特殊场合中发挥着重要作用。
应用领域
航空航天领域：用于航空发动机内部零部件如燃烧室部件、涡轮叶片根部等的研磨加工，这些部位对零件的精度和表面质量要求。
精密机械加工：在一些要求的仪器仪表制造中，对内部零件进行精磨时，使用镍基高温合金研磨棒可以得到非常的内孔表面。
其他领域：还可以应用于能源、化工等领域的设备制造中。
镍基合金的制造方法多种多样，主要包括以下几种：
熔炼法
真空感应熔炼（VIM）：在真空环境下，利用电磁感应原理加热金属原料，使其熔化并混合均匀。这种方法可以有效减少合金中的气体杂质和有害元素含量，提高合金的纯净度。常用于生产的镍基合金母材，如航空航天、电子等领域所需的镍基合金。
真空电弧熔炼（VAR）：同样在真空条件下，通过电弧放电产生的高温熔化金属。该方法能够控制合金成分，生产的镍基合金纯度高、偏析小，适用于制造精密零部件，如航空发动机叶片等关键部件。
电渣重熔（ESR）：利用电流通过熔渣时产生的热量来熔化金属电极，使金属液滴落入结晶器中凝固成锭。此方法可有效去除杂质，改善合金的纯净度和组织均匀性，对于大型镍基合金铸锭的生产具有重要作用，可用于制造大型锻件或轧制坯料。
热加工法
锻造：将镍基合金加热到合适的温度后，通过锻压机施加外力，使其发生塑性变形，从而改变合金的形状和微观结构。锻造可以提高合金的致密度和力学性能，消除铸造过程中产生的气孔、疏松等缺陷，使合金组织更加均匀。常用于生产镍基合金的轴类、盘类等重要零部件。
轧制：将镍基合金坯料通过一对旋转的轧辊进行压制，使其厚度逐渐减小，长度和宽度增加。轧制可分为热轧和冷轧，热轧一般在再结晶温度以上进行，有助于改善合金的加工性能和微观组织；冷轧则在再结晶温度以下进行，可使合金获得更高的强度和硬度。轧制工艺常用于生产板材、带材、管材等镍基合金制品。
挤压：对放在挤压筒中的镍基合金坯料施加压力，使其从特定的模具孔中挤出，形成所需形状的制品。挤压可以使合金在三向压应力状态下变形，提高合金的塑性和变形能力，同时细化晶粒，改善合金的力学性能。适用于生产复杂形状的型材、管材等产品。
粉末冶金法
传统粉末冶金：将镍基合金原料制成粉末，然后通过压制成型、烧结等工艺步骤制备成零件。该方法可以生产形状复杂、尺寸精度高的零件，且材料利用率高。但对于一些要求的镍基合金，可能需要后续的热处理或热等静压处理来进一步提高其性能。
热等静压（HIP）：将镍基合金粉末或近成型坯料装入密封容器中，通入惰性气体，在高温高压下使粉末颗粒之间发生扩散结合，从而得到高密度、的镍基合金制品。HIP 技术可以有效消除粉末冶金制品中的孔隙等缺陷，提高材料的致密度和力学性能，广泛应用于航空航天、医疗等领域中对性能要求的镍基合金部件的制造。
增材制造法
3D打印：包括激光选区熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等技术。以激光选区熔化为例，它是通过计算机控制激光束，按照预设的模型路径逐点逐层熔化镍基合金粉末，使其快速凝固并堆积成型。3D 打印技术可以实现复杂结构的一体化制造，减少材料浪费，并且能够根据不同的使用要求定制零件的性能和形状，为镍基合金在航空航天、医疗器械、汽车等领域的应用提供了新的可能性。
激光熔覆：利用高能激光束将镍基合金粉末熔化，并在基材表面快速凝固形成熔覆层。这种方法可以修复受损的镍基合金零件，延长其使用寿命；也可以在普通材料表面制备一层的镍基合金涂层，提高基材的表面性能，如耐磨性、耐腐蚀性等。
GH4080A棒材是一种以镍 - 铬为基体，添加铝、钛元素形成γ′相沉淀硬化相的高温合金材料。以下是关于它的一些详细信息：
化学成分
主要含有镍（Ni）、铬（Cr）、铁（Fe）、钼（Mo）、钛（Ti）、铝（Al）、碳（C）等元素。其中镍含量较高，一般在余量至21%之间，铬含量在18%至21%之间，铝含量约1%，钛含量在1.8%至2.7%之间。
物理性能
密度：约为8.15g/cm³或8.19g/cm³。
熔点：1320℃至1365℃之间。
热导率：在100℃至900℃之间，热导率为12.11W/(m·K)至27.66W/(m·K)。
线胀系数：在25℃至800℃之间，线胀系数约为12.6×10^-6/℃。
弹性模量：约为211GPa或222GPa。
比热容：433J/kg·°C。
电阻率：在20℃时，电阻率为0.14Ω·mm²/m。
力学性能
抗拉强度：一般大于1000MPa，具体数值可能因产品规格和热处理状态而有所不同。
屈服强度：大于550MPa。
延伸率：大于20%。
硬度：固溶处理加时效处理后，硬度一般大于等于285HBW。
工艺性能
锻造性能：钢锭加热温度通常为1120℃至1150℃，开锻温度不低于1000℃，停锻温度不低于950℃。
焊接性能：可以进行自动对接氩弧焊和缝焊，但需注意控制焊接参数，以防止焊接缺陷的产生。
切削加工与磨削性能：在完全热处理状态下具有的机加工性能，但由于其高硬度，对切削刀具的要求较高，需要使用合适的刀具和切削参数进行加工。
应用领域
主要用于制造航空发动机的转子叶片、导向叶片支座、扇形件安装环、螺栓、叶片锁板零件等。此外，也可用于制作汽车发动机的紧固件和叶片、火车用的气门和轴件，以及舰船发动机的阀门等。
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。
标签：精炼固溶合金圆棒,汽车船舶精选合金棒材,航空汽车用高温合金,镍基高温合金棒料
