高溫合金GH/NS

GH4169與優質GH4169高溫合金

1合金介紹(特別提醒：由于本篇文章篇幅巨長，如果有看官需要具體圖表，可直接聯系上海墨鉅特殊鋼客服索取。感謝理解)

1.1概述

GH4169是Ni-Cr-Fe基沉淀硬化型變形高溫合金，長時使用溫度范圍-253°C?650°C,短時使用溫度可達800°C。合金在650°C以下強度較高，具有良好的抗疲勞、抗輻射、抗氧化和耐腐蝕性能，以及良好的加工性能、焊接性能和長期組織穩定性。適于制作航空、航天、核能和石化工業中的渦輪盤、環件、葉片、軸、緊固件和彈性元件、板材結構件、機匣等，主要產品有熱軋和鍛制棒材、冷拉棒、板材和帶材、絲材、管材、環形件和鍛件等。

合金從成分上分為普通和優質兩大類，優質GH4169合金的碳、鈮、硫和氣體含量的控制更嚴格，主要用于制造各類轉動零件；從制作工藝分為標準、高強和直接時效三大類，其中高強和直接時效工藝用于優質GH4169合金鍛件，熱變形溫度依次降低，鍛件的平均晶粒度依次細化，強度則依次升高，可以滿足航空發動機中不同轉動零件的應用要求。

1.2應用概況及特性

合金已用于制作航空發動機渦輪盤、環件、機匣、軸、葉片、緊固件、彈性元件、燃氣導管、密封元件和焊接結構件等；制作液氫、液氧火箭發動機中的渦輪轉子等部件；制作核能工業應用的各種彈性元件和格架；制造石油和化工領域應用的多種零件。批產和使用情況良好。

合金在真空自耗重熔時可采用氮氣冷卻工藝，可有效地減輕鈮元素偏析；采用噴射成形工藝，生產環件，可降低生產成本和縮短生產周期；采用超塑成形工藝，可擴大產品的生產范圍。

1.3材料牌號

GH4169（GH169）。

1.4相近牌號

Inconel718（美），NC19FeNb（法）。

1.5材料技術標準

GB/T14992高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號

GJB2611A航空用高溫合金冷拉棒材規范

GJB2612焊接用高溫合金冷拉絲材規范

GJB3318A航空用高溫合金冷軋帶材規范

GJB3527彈簧用高溫合金冷拉絲材規范

GJB5280航空發動機用高溫合金盤形鍛件規范

GJB5301航空發動機用髙溫合金環形件規范

GJB712A航天用GH4169高溫合金鍛制圓餅規范

HB/Z140航空用高溫合金熱處理工藝

Q/5B4040優質GH4169合金鍛件

Q/3B4048（Q/5B4029、撫高新13、協上五高22X3S280）優質GH4169合金棒材

Q/3B4056（Q/5B4009、撫高新11、協上五高24）高強GH4169合金壓氣機盤鍛件

Q/3B4054（RJTO10、撫高新10、協上五高23）直接時效GH4169合金壓氣機盤、渦輪盤鍛件

Q/3B4050（Q/5B4037、撫高新9、協上五高32）GH4169合金厚板、薄板和帶材

Q/3B4052 GH4169合金毛細管材

1.6冶煉工藝

采用真空感應爐+電渣重熔、或真空感應爐+真空自耗重熔、或真空感應爐+電渣重熔+真空自耗重熔、或真空感應爐+真空自耗重熔+電渣重熔熔煉工藝。

1.7化學成分

摘自GB/T14992和文獻[14],見表1-1。

表1-1

注：核能應用時功（B）ω0.002%。

1.8熱處理制度

摘自HB/Z140、GJB712A、GJB5301、Q/3B4052和Q/3B4054,分標準熱處理和直接時效處理兩種。

1.8.1標準熱處理
盤形鍛件、環形件,(950~980)°C±10°C* lh/OQ(或AC、或WQ)+720°C± 10°C*8h/FC(50°C ± 10°C/h)→620°C± 10°C*8h/AC,HB461?341；
航天用鍛制圓餅，(950?1010)°C ±10°C* lh/AC+720°C± 10°C* 8h/FC(50°C/h)→620r ± 10°C*8h/AC(或FC)；
絲材，955°C ± 10°C* lh/AC+720°C±10°C* 8h/FC(50°C ± 10°C/h)→620°C±5°C* (7?8)h/AC,HRCN32；
棒材和鍛件，(950?980)°C± 10°C*lh/AC+720°C ±5°C *8h/FC(50t±10°C/h)→ 620°C ±5°C*8h/AC,HB法346；
板材、焊接件：
制度I：(940?96O)°C/AC+(71O?730)°C*(8?8.5)h/FC(50°C土10°C/h)→(615?620)P* (8?
8.5)h/AC,其中固溶保溫時間：δ(d)W3mm,(25~30)min；δ(d)3mm~5mm,(30?35)min；
制度II：中間退火,(940~960)°C* (15~20)min/AC；
管材,955°C± 10°C* 30min/AC(或風冷)+720°C± 10°C* 8h/FC(50°C ± 10°C/h)→620°C ± 10°C,使總保溫時間不少于18h,空冷或風冷。
1.8.2直接時效處理
盤形鍛件直接時效制度:720°C+10°C*8h/FC(50°C± 10°C/h)→620°C+10°C*8h/AC。
1.9品種規格與供應狀態
1.9.1主要規格
D15mm~100mm熱軋棒材；d100mm?350mm鍛制棒材;D8mm~45mm的圓形冷拉棒材(≤25mm圓形冷拉棒材，8%?12%或12%?30%的冷拉變形)，邊長8mm?30mm方形冷拉棒材；d0.2mm?8mm冷拉絲材；彈簧用冷拉絲A類，d≤6mm(50%?60%冷拉變形量)，d>6mm(30%以上冷拉變形量)。B類d≤0.65mm(15%冷拉變形量)，(>0. 65mm(冷拉變形量不限)；厚4.00mm~14.00mm熱軋板材渣0.50mm~4.00mm冷軋薄板；厚0.10mm~0.80mm冷軋帶材；d≤5mm,壁厚≤0.5mm,長度≥0.5m管材；各種規
格的鍛制圓餅、環件、模鍛件（盤、整體鍛件）。

1.9.2供應狀態

熱軋和鍛制棒材不經熱處理.經車光或磨光后供應；冷拉棒材以冷拉+磨光、或冷拉+固溶+磨光后供應；絲材以冷拉或固溶，經去除氧化皮后供應；彈簧用冷拉絲經光亮固溶后直條或盤狀供應；管材A類經冷拔+固溶+除氧化皮、或冷拔+光亮固溶后供應，管材B類以冷拔狀態供應；帶材經光亮固溶+切邊

后成卷供應；冷軋薄板經固溶+堿酸洗+平整+矯直+切邊后供應；熱軋板材經固溶+堿酸洗+平整+切邊后供應；盤鍛件以鍛態+除氧化皮、或經標準熱處理+粗加工后供應；環形件-般不經熱處理供應。

2物理、彈性和化學性能
2.1熔化溫度范圍1260°C~1320°C。
2.2 相變點
2.3 熱導率（表2-1）

2.4 電阻率
2.5 熱擴散率
2.6 比熱容（表2-2）

2.7線膨脹系數（表2-3）

2.8 密度
p=8.24g/cm3。
2.9 磁性能
合金無磁性。
2.10彈性性能（表2-4）

2.11化學性能

2.11.1抗氧化性能

合金在空氣介質中，不同溫度試驗100h表2-5.

2.11.2耐腐蝕性能

3力學性能 

3.1供貨技術標準

3.1.1技術標準規定的性能

3.1.1.1鍛件、棒材、板材、絲材、毛細管技術標準規定的性能見表3-1?表3-5。

3.1.1.2優質、高強和直接時效棒材、鍛件技術標準規定的性能見表3-6。

表3-2

表3-3

表3-4

表3-5

表3-6

3.1.2生產檢驗數據、基值和設計許用值（表3-7?表3-10）

表3-7

續表3-7

表3*

表3-9

表3-10

3.2短時力學性能

3.2.1硬度

合金各品種經標準熱處理，室溫硬度HBS450?346。

3.2.2沖擊性能

不同品種.不同溫度的沖擊韌性見表3-11。

表3-11

3.2.3壓縮性能

圓餅鍛件不同溫度的壓縮屈服強度見表3-12；不同溫度的平均壓縮應力-應變曲線見圖3-1。

表3-12

3.2.4扭轉性能

不同品種.不同溫度的扭轉性能見表3-13。

3.2.5剪切性能

3.2.6拉伸性能

3.2.6.1不同品種，不同溫度的典型拉伸性能見表3-14

3.2.6.2不同品種經不同長期時效，室溫和650°C拉伸性能見表3-15。

表3-17

表3-18

圖3-3圓餅不同溫度典型拉伸應力-應變曲線頃

圖3-4優質棒材不同溫度的平均拉伸應力-應變曲線持久和蠕變性能

3.3.1持久性能

1.1不同品種，不同溫度的光滑和缺口持久性能見表3-19。

1.2不同品種經不同長期時效，不同試驗條件的持久性能見表3-20和表3-21.

圓餅不同試驗條件的持久極限（中值）見表3-22。

1.4圓餅不同溫度的持久應力-壽命曲線（中值）見圖3-8,持久熱強參數綜合曲線（中值）見圖3-9。

圖3-6直接時效盤形鍛件不同溫度平均拉伸應力-應變曲線⑴Q550mm盤形鍛件.弦向取樣，經直接時效

圖3-7環形件不同溫度的平均拉伸應力-應變曲線?⑵

環形件?弦向取樣.經標準熱處理

表3-19

表3?21

表3-23

圖3-10環形件不同溫度的持久應力-壽命曲線（中值）

圖3-12環形件的持久熱強參數綜合曲線(中值)

圖3-13環形件的持久熱強參數綜合曲線(Pp-P)

圖3-14環形鍛件不同溫度的缺口（K=3.86）持久應力-壽命曲線
圖3-15環形鍛件不同溫度的缺口（Kt=3.86）持久應力-壽命曲線

圖3-16環形鍛件缺口（K=3.86）持久熱強參數綜合曲線（中值）

圖3-17環形鍛件缺口（Kt=3.86）持久熱強參數綜合曲線

3.3.1.5環形件不同溫度的持久極限（中值和y=95%,P=99.87%）見表3-23；持久應力-壽命曲線（中值）見圖3-10,持久應力-壽命曲線（Ppr）見圖3-11；持久熱強參數綜合曲線（中值）見圖3-12,持久熱強參數綜合曲線（Pp-P）見圖3-13。
3.3.1.6環形鍛件不同溫度的缺口（K,=3.86）持久極限（中值）見表3-24；缺口（K,=3.86）持久應力-壽命曲線（中值）見圖3-14,缺口（Kt =3.86）持久應力-壽命曲線（P-a-t）見圖3-15；缺口（ K,=3.86）持久熱強參數綜合曲線（中值）見圖3-16,缺口（*=3.86）持久熱強參數綜合曲線（Pp-P）見圖3-17。

3.3.1.7優質棒材、優質模鍛件、高強盤鍛件、直接時效盤鍛件不同溫度的持久極限（中值和7=95%,P=99.87%）見表3-25。

3.3.1.8優質棒材不同溫度的持久應力-壽命曲線見圖3-18和圖3-19；持久熱強參數綜合曲線（中值和P-a-P）見圖3-20和圖3-21。

3.3.1.9優質模鍛件不同溫度的持久應力-壽命曲線見圖3-22和圖3-23；持久熱強參數綜合曲線（中值和Pp-P）見圖3-24和圖3-25。

3.3.1.10高強盤鍛件不同溫度的持久應力-壽命曲線見圖3-26和圖3-27；持久熱強參數綜合曲線（中值和P-bP）見圖3-28和圖3-29。

3.3.1.11直接時效盤鍛件不同溫度的持久應力-壽命曲線中值和見圖3-30和圖3-31；持久熱強參數綜合曲線（中值和Pp-P）見圖3-32和圖3-33。

續表3-25

圖3-18優質棒材不同溫度的持久應力-壽命曲線（中值）

圖3-20優質棒材不同溫度的持久熱強參數綜合曲線（中值）如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

圖3-22優質模鍛件不同溫度的持久應力-壽命曲線（中值）

圖3-24優質模鍛件不同溫度的持久熱強參數綜合曲線（中值）

圖3-25優質模鍛件不同溫度的持久熱強參數綜合曲線

圖3-26高強盤形鍛件不同溫度的持久應力壽命曲線

圖3-27高強盤形鍛件不同溫度的持久應力-壽命曲線。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

圖3-28高強盤形鍛件不同溫度的持久熱強參數綜合曲線

圖3-29高強盤形鍛件不同溫度的持久熱強參數綜合曲線

圖3-30直接時效盤形鍛件不同溫度的持久應力-壽命曲線

圖3-31直接時效盤形鍛件不同溫度的持久應力-壽命曲線。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

圖3-32直接時效盤形鍛件不同溫度的持久熱強參數綜合曲線

圖3-33直接時效盤形鍛件不同溫度的持久熱強參數綜合曲線

3.3.2蠕變性能

3.3.2.190mm方坯和圓餅不同溫度的蠕變極限見表3-26。

3.3.2.2圓餅不同溫度的蠕變曲線見圖3-34圖3-36。

3.3.2.3圓餅不同溫度、產生0.1%、0.2%、0.5%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線見圖3-37?圖3-39。

表3-26

圖3-34圓餅5501不同應力的蠕變曲線

圖3-35圓餅600°C不同應力的蠕變曲線。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

圖3-38圓餅不同溫度0.2%塑性應變蠕變應力

圖3-39圓餅不同溫度0.5%塑性應變蠕變應力-壽命曲線

3.3.2.4環形件不同溫度的蠕變極限（中值）見表3-27。

3.3.2.5環形件550°C、600°C、650°C不同應力的蠕變曲線見圖3-40?圖3-42。

表3-27

3.3.2.6環形件不同溫度、產生0.1%、0.2%、0.5%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線見圖3-43?圖3-45。

3.3.2.7環形件的蠕變熱強參數綜合曲線見圖3-46。

圖3-43環形件不同溫度0.1%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

圖3-44環形件不同溫度0.2%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線

圖3-46環形件蠕變熱強參數綜合曲線*蠕變熱強參數綜合方程（L-M）

3.3.2.8優質棒材、優質模鍛件、高強盤形鍛件、直接時效盤形鍛件不同溫度蠕變極限（中值）見表3-28。

3.3.2.9優質棒材55O°C、6OO°C、65O°C不同應力的蠕變曲線見圖3-47?圖3-49；不同溫度0.1%、0.2%、0.5%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線見圖3-50?圖3-52；蠕變熱強參數綜合曲線見圖3-53。

3.3.2.10優質模鍛件550°C、600°C、650°C不同應力的蠕變曲線見圖3-54?圖3-56；不同溫度0.1%、

0.2%、0.5%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線見圖3-57?圖3-59；蠕變熱強參數綜合曲線見圖3-60。

3.3.2.11高強盤形鍛件550°C、650°C、700°C不同應力的蠕變曲線見圖3-61?圖3-63；不同溫度0.1%。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

0.2%、0.5%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線見圖3-64?圖3-66；蠕變熱強參數綜合曲線見圖3-67o

3.3.2.12直接時效盤形鍛件650°C、700°C不同應力的蠕變曲線見圖3-68和圖3-69；不同溫度0.1%。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

0.2%、0.5%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線見圖3-70?圖3-72；蠕變熱強參數綜合曲線見圖3-73。

表3-28

圖3-47優質棒材55O°C不同應力的蠕變曲線D25mm.38mm棒材.經標準熱處理

圖3-48優質棒材600°C不同應力的蠕變曲線D25nim.38mm棒材，經標準熱處理

圖3-50優質棒材不同溫度0.1%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線

圖3-51優質棒材不同溫度0.2%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線

圖3-52優質棒材不同溫度0.5%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

圖3-53優質棒材蠕變熱強參數綜合曲線蠕變熱強參數綜合方程

圖3-54優質模鍛件550°C不同應力的蠕變曲線優質模鍛件,弦向取樣，經標準熱處理

圖3-55優質模鍛件600°C不同應力的蠕變曲線優質模鍛件，弦向取樣.經標準熱處理

圖3-57優質模鍛件不同溫度0.1%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線

圖3-58優質模鍛件不同溫度0.2%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

圖3-59優質模鍛件不同溫度0.5%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線

圖3-60優質模鍛件蠕變熱強參數綜合曲線蠕變熱強參數綜合方程

圖3-61高強盤形鍛件550°C不同應力的蠕變曲線高強盤形鍛件.弦向取樣.經標準熱處理

圖3-64高強盤形鍛件不同溫度0.1%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線

圖3-65高強盤形鍛件不同溫度0.2%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線

圖3-66高強盤形鍛件不同溫度0.5%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

圖3-67高強盤形鍛件蠕變熱強參數綜合曲線蠕變熱強參數綜合方程

圖3-68直接時效盤形鍛件650°C不同應力的蠕變曲線直接時效盤形鍛件，弦向取樣

圖3-69直接時效盤形鍛件700°C不同應力的蠕變曲線直接時效盤形鍛件，弦向取樣

圖3-70直接時效盤形鍛件不同溫度0.1%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線

圖3-71直接時效盤形鍛件不同溫度0.2%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線

圖3-72直接時效盤形鍛件不同溫度0.5%塑性應變的蠕變應力-壽命曲線。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

圖3-73直接時效盤形鍛件蠕變熱強參數綜合曲線蠕變熱強參數綜合方程

3.4疲勞性能

3.4.1高周疲勞

3.4.1.1軸向高周疲勞

3.4.1.1.1圓餅不同溫度的軸向光滑和缺口（K=3）疲勞性能（中值）見表3-29。

3.4.1.1.2圓餅300°C、400°C、650°C,不同應力比的軸向光滑疲勞S-N曲線見圖3-74?圖3-76,650°C光滑疲勞等壽命圖見圖3-77.

3.4.1.1.3圓餅300°C、650°C,不同應力比的軸向缺口（K,=3）疲勞S-N曲線見圖3-78和圖3-79,300°C、650°C的軸向不同應力比的缺口（K=3）疲勞等壽命圖見圖3-80和圖3-81

表3-29

圖3-75圓餅400°C不同應力比的軸向光滑疲勞S-N曲線(中值)。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

圖3-76圓餅650°C不同應力比的軸向光滑疲勞S-N曲線(中值)

圖3-77圓餅650X軸向光滑疲勞等壽命圖圓餅，弦向取樣，經標準熱處理

3.4.1.1.4環形件500°C、600°C、700°C的軸向光滑和缺口（K,=3）疲勞性能（中值和y=95%,P=99.87%）見表3-30。

3.4.1.1.5環形件500°C.不同應力比的軸向光滑疲勞S-N曲線（中值）見圖3-82和圖3-83,等壽命曲線（中值）見圖3-84；500°C不同應力比的軸向缺口（K,=3）疲勞S-N曲線（中值）見圖3-85。

3.4.1.1.6環形件600°C、不同應力比的軸向光滑疲勞S-N曲線（中值）見圖3-86和圖3-87；600°C不同應力比的軸向缺口（K,=3）疲勞S-N曲線（中值）見圖3-88。

3.4.1.1.7環形件700°C、不同應力比的軸向光滑疲勞S-N曲線（中值）見圖3-89,RS-N曲線見圖3-90；700°C不同應力比的軸向缺口（K,=3）疲勞S-N曲線（中值）見圖3-91,P-S-N曲線見圖3-92。

表3-30

圖3-85環形件500°C不同應力比的軸向缺口(K,=3)疲勞S-N曲線(中值)M。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

圖3-86環形件600°C、不同應力比的軸向光滑

圖3-88環形件600°C不同應力比的軸向缺口（K=3）疲勞S-N曲線（中值）

圖3-89環形件700°C不同應力比的軸向光滑疲勞S-N曲線（中值）

圖3-90環形件700°C不同應力比的軸向光滑疲勞P-S-N曲線

圖3-91環形件700°C不同應力比的軸向缺口(K,=3)疲勞S-N曲線(中值)。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

圖3-92環形件700°C不同應力比的軸向缺口(K=3)疲勞P-S-N曲線

3.4.1.1.8優質模鍛件不同溫度的軸向光滑和缺口(K,=3)疲勞性能(中值和，=95%,P=99.87%)見表3-31和表3-32。

3.4.1.1.9優質模鍛件400°C軸向光滑和缺口(K,=3)疲勞S-N曲線見圖3-93,P-S-N曲線見圖3-94；500°C軸向光滑和缺口(K,=3)疲勞S-N曲線見圖3-95,P-S-N曲線見圖3-96；600°C軸向光滑和缺口(K.=3)疲勞S-N曲線見圖3-97,P-S-N曲線見圖3-98。

表3-31 。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

表3-32。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

3.4.1.1.10高強盤形鍛件不同溫度的軸向光滑和缺口（K.=3）疲勞性能（中值和7=95%,P=99.87%）見表3-33和表3-34.

3.4.1.1.11高強盤形鍛件400°C不同應力比的軸向光滑疲勞S-N曲線（中值）見圖3-99.軸向光滑疲勞等壽命曲線（中值）見圖3-100,軸向光滑疲勞P-S-N曲線見圖3-101；400°C軸向缺口（K,=3）疲勞S-N曲線（中值）見圖3-102,軸向缺口（K、=3）疲勞等壽命曲線（中值）見圖3-103,軸向缺口（K,=3）疲勞P-S-N曲線見圖3-104。

3.4.1.1.12高強盤形鍛件500°C不同應力比的軸向光滑疲勞S-N曲線（中值）見圖3-105,軸向光滑疲勞等壽命曲線（中值）見圖3-106,軸向光滑疲勞P-S-N曲線見圖3-107；500°C軸向缺口（K,=3）疲勞S-N

表3-33 。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

3.4.1.1.13高強盤形鍛件650°C應力比為0.5、0.1、-1的軸向光滑疲勞S-N曲線（中值）見圖3-111和圖3-112；軸向光滑疲勞P-S-N曲線見圖3-113；軸向缺口（K,=3）疲勞S-N曲線（中值）見圖3-114,軸向缺口（K,=3）疲勞等壽命曲線（中值）見圖3-115,軸向缺口（K,=3）疲勞P-S-N曲線見圖3-116。

表3-34

圖3-99高強盤形鍛件400°C不同應力比的軸向光滑疲勞S-N曲線（中值）

圖3-100高強盤形鍛件400°C的軸向光滑疲勞等壽命曲線（中值）

圖3-101高強盤形鍛件400°C不同應力比的軸向光滑疲勞PS-N曲線

圖3-102高強盤形鍛件400°C不同應力比的軸向缺口（K,=3）疲勞S-N曲線

圖3-103高強盤形鍛件400°C的軸向缺口（K=3）疲勞等壽命曲線（中值）。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

圖3-104高強盤形鍛件400°C不同應力比的軸向缺口（K.=3）光滑疲勞

圖3-105高強盤形鍛件500°C不同應力比的軸向光滑疲勞S-.N曲線

圖3-107高強盤形鍛件500°C不同應力比的軸向光滑疲勞PS-N曲線

圖3-108高強盤形鍛件500°C不同應力比的軸向缺口（K,=3）疲勞S-N曲線

圖3-110高強盤形鍛件500°C不同應力比的軸向缺口（K=3）光滑疲勞P-S-N曲線

圖3-111高強盤形鍛件65O°C、應力比為0.5的軸向光滑疲勞S-N曲線（中值）

圖3-112高強盤形鍛件650°C、不同應力比的軸向光滑疲勞S-N曲線

圖3-113高強盤形鍛件650°C不同應力比的軸向光滑疲勞P-S-N曲線

圖3-114高強盤形鍛件650°C不同應力比的軸向缺口（K=3）疲勞S-N曲線（中值）。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

圖3-116高強盤形鍛件650°C不同應力比的軸向缺口（K,=3）疲勞P-S-N曲線

3.4.1.1.14直接時效盤形鍛件不同溫度的軸向光滑和缺口（K=3）疲勞性能（中值和，=95%,P=99.87%）見表3-35和表3-36。

3.4.1.1.15直接時效盤形鍛件400°C不同應力比的軸向光滑疲勞S-N曲線（中值）見圖3-117,軸向光滑疲勞等壽命曲線（中值）見圖3-118,軸向光滑疲勞P-S-N曲線見圖3-119；400°C軸向缺口（K,=3）疲勞S-N曲線（中值）見圖3-120,軸向缺口（K,=3）疲勞等壽命曲線（中值）見圖3-121,軸向缺口（K,=3）疲勞P-S-N曲線見圖3-122。。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

3.4.1.1.16直接時效盤形鍛件500°C不同應力比的軸向光滑疲勞S-N曲線（中值）見圖3-123,軸向光滑疲勞等壽命曲線（中值）見圖3-124,軸向光滑疲勞P-S-N曲線見圖3-125；500°C軸向缺口（K,=3）疲勞S-N曲線（中值）見圖3-126,軸向缺口（K,=3）疲勞等壽命曲線（中值）見圖3-127,軸向缺口（K,=3）疲勞P-S-N曲線見圖3-128。

3.4.1.1.17直接時效盤形鍛件650°C不同應力比的軸向光滑疲勞S-N曲線（中值）見圖3-129,軸向光滑疲勞等壽命曲線（中值）見圖3-130.軸向光滑疲勞P-S-N曲線見圖3-131；650°C軸向缺口（K,=3）疲勞S-N曲線（中值）見圖3-132,軸向缺口（K,=3）疲勞等壽命曲線（中值）見圖3-133,軸向缺口（K,=3）疲勞P-S-N曲線見圖3-134。

表3-35。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

表3-36

圖3-119直接時效盤形鍛件40（）°C不同應力比的軸向光滑疲勞P-S-N曲線

圖3-120直接時效盤形鍛件400°C不同應力比的軸向缺口（K=3）疲勞S-N曲線

3.4.1.2.3優質棒材500°C的光滑和缺口（K,=3）旋轉彎曲疲勞S-N曲線（中值）見圖3-137,光滑和缺口（K=3）旋轉彎曲P-S-N曲線見圖3-138。

3.4.1.2.4優質棒材600°C的光滑和缺口（K,=3）旋轉彎曲疲勞S-N曲線（中值）見圖3-139,光滑和缺口（Kt=3）旋轉彎曲P-S-N曲線見圖3-140o

表3-37

3.4.2低周疲勞。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

3.4.2.190mm方鍛材360°C、550°C、650°C低周疲勞性能見表3-38和表3-40；低周疲勞N曲線見圖3-141和圖3-143,循環應力-應變曲線見圖3-144?圖3-146。

表3-38

表3-39。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

表3-40

圖3-14190mm方坯360°C低周疲勞e-N曲線

圖3-14290mm方坯550°C低周疲勞lN曲線

圖3-14390mm方坯650°C低周疲勞aN曲線

圖3-14590mm方坯550°C循環應力-應變曲線90方坯,縱向取樣，經標準熱處理

圖3-14490mm方坯360°C循環應力-應變曲線90方坯，縱向取樣.經標準熱處理

圖3-14690mm方坯650°C循環應力-應變曲線90方坯.縱向取樣，經標準熱處理

3.4.2.2圓餅鍛件360°C和650°C的低周疲勞性能見表3-41和表3-42,360°C和650°C的低周疲勞e-N曲線(中值)見圖3-147和圖3-148,36O°C和650°C的循環應力-應變曲線見圖3-149和圖3-150。

表3-41。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

表3-42

3.4.2.3環形件400°C.500°C,600°C.650°C的低周疲勞性能見表3-43?表3-460

3.4.2.4環形件400°C的低周疲勞e-N（中值）曲線見圖3-151,P-e-N曲線見圖3-152。

3.4.2.5環形件500°C的低周疲勞e-N（中值）曲線見圖3-153,P-e-N曲線見圖3-154。

3.4.2.8環形件400°C和600°C的循環應力-應變曲線見圖3-159,65O°C的循環應力-應變曲線見圖3-160。

表3-43。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

3.4.2.9優質棒材400°C、500°C、600°C的低周疲勞性能見表3-47?表3-49.

3.4.2.10優質棒材400°C的低周疲勞e-N（中值）曲線見圖3-161,P-e-N曲線見圖3-162。

3.4.2.II優質棒材500°C的低周疲勞e-N（中值）曲線見圖3-163,P-￡-N曲線見圖3-164。

3.4.2.12優質棒材600°C的低周疲勞e-N（中值）曲線見圖3-165,P-e-N曲線見圖3-166。

3.4.2.13優質棒材400°C、500°C、600°C的循環應力-應變曲線見圖3-167o

3.4.2.14優質模鍛件 400°C、500°C、600°C的低周疲勞性能見表3-50?表3-52。

3.4.2.19高強盤形鍛件400°C、500°C、650°C的低周疲勞性能見表3-53?表3-55。

3.4.2.20高強盤形鍛件400°C的低周疲勞e-N（中值）曲線見圖3-175,F-e-N曲線見圖3-176。。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

3.4.2.21高強盤形鍛件500°C的低周疲勞e-N（中值）曲線見圖3-177,P-e-N曲線見圖3-178。

3.4.2.22高強盤形鍛件650°C的低周疲勞e-N（中值）曲線見圖3-179,P-e-N曲線見圖3-180o

3.4.2.23高強盤形鍛件400°C、500°C、650°C的循環應力-應變曲線見圖3-181。

3.4.2.24直接時效盤形鍛件400°C、500°C、650°C的低周疲勞性能見表3-56?表3-58。

3.4.2.25直接時效盤形鍛件400°C的低周疲勞e-N（中值）曲線見圖3-182,P-e-N曲線見圖3-183。

3.4.2.26直接時效盤形鍛件500°C的低周疲勞e-N（中值）曲線見圖3-184,F-e-N曲線見圖3-185。

3.4.2.27直接時效盤形鍛件650°C的低周疲勞e-N（中值）曲線見圖3-186,P-e-N曲線見圖3-1870

3.4.2.28直接時效盤形鍛件400°C、500'C、650°C的循環應力-應變曲線見圖3-188。

3.5.7優質模鍛件300°C應力比為0.1,-1的疲勞裂紋滯-M曲線分別見圖3-207和圖3-208

3.5.8優質模鍛件500°C應力比為0.1,-1的疲勞裂紋^-AK曲線分別見圖3-209和圖3-210。

3.5.9優質模鍛件600°C應力比為0.1,-1的疲勞裂紋祟-曲線分別見圖3-211和圖3-212。

3.5.13直接時效盤形鍛件300°C應力比為0.1、-1的疲勞裂紋而曲線分別見圖3-219和圖3-220。

3.5.14直接時效盤形鍛件500°C應力比為0.1、-1的疲勞裂紋曲線分別見圖3-221和圖3-222。

3.5.15直接時效盤形鍛件600°C應力比為0.1、-1的疲勞裂紋祟曲線分別見圖3-223和圖3-224。

3.6斷裂韌度。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

3.6.1圓餅鍛件不同溫度的斷裂韌度見表3-62,不同溫度的Jr曲線見圖3-225?圖3-228。

3.6.2環形件20°C和600°C的斷裂韌度值Kq見表3-63O

3.6.3優質棒材不同溫度的斷裂韌度值Kq見表3-64o

3.7松弛性能

4工藝性能與要求。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

4.1成形工藝與性能

4.1.1冶煉工藝

在電渣重熔和真空自耗重熔時，如熔煉工藝控制不當，會形成富鋸的黑斑或貧貿的白斑(圖4-1)。

4.1.2均勻化工藝

均勻化工藝的控制與合金中的鋸偏析程度直接相關，均勻化工藝須確保鋼錠中的I彳ves相完全溶解。兩階段均勻化和中間坯二次均勻化處理時間應根據鋼錠和中間坯的直徑而定。建議采用(1150?1160)°CX(20?30)h+(1180?1190)°CX(110~130)h或1160°CX24h+1190°CX72h均勻化工藝⑵。

4.1.3成形工藝

鋼錠的開坯加熱溫度不應超過1200°C,中間退火溫度和終鍛溫度須根據零件要求的組織狀態和性能來確定。終鍛溫度-般控制在930°C?950°C之間為宜。各類鍛件的鍛造溫度和變形程度見表4-1。。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

4.1.4工藝參數與性能

4.1.4.1鑄錠中Laves相固溶溫度和均勻化時間的關系見圖4-2o

4.1.4.2鍛件的變形程度、終鍛溫度和晶粒尺寸之間的關系見圖4-3。

4.1.4.3合金動態再結晶圖見圖4-4。

4.1.4.4合金在高溫下的變形抗力曲線見圖4-5。。如果有需要，可以與墨7鉅客戶人員聯系。

1.4.5標準鍛件平均晶粒度為4級，允許個別為2級，高強鍛件平均晶粒度為8級，允許個別為2級;直接時效鍛件平均晶粒度應為10級或更細。合金經不同固溶處理（保溫2h）后的晶粒長大傾向見圖4-6。棒材（原始晶粒9-9.5級）經不同溫度加熱并以不同變形量鍛造變形后，再經標準熱處理（固溶溫度965°C,lh）后，晶粒度的變化見表4-2,

4.1.4.6發動機葉片模鍛件由頂鍛和終鍛二道工序模鍛而成，不同的鍛造加熱溫度對葉片綜合性能的影響見表4-3,以1020°C頂鍛和終鍛的葉片組織性能為最佳。

4.2工藝性能

4.3.1合金具有滿意的焊接性能，可用氣弧焊、電子束焊、縫焊、點焊等方法進行焊接。

4.3.2對直接時效的零部件，可在鍛造狀態進行慣性摩擦焊，焊后再進行直接時效處理，可獲得持久強度很高的焊接接頭⑴；選用合適的摩擦焊工藝參數，在保留細晶組織的同時，焊縫邊緣及熱影響區還可以保留強化相，對接頭性能無明顯影響⑴。

4.5.1零件表面局部可以進行噴丸強化、孔擠壓強化或螺紋滾壓強化工序，使零件在交變載荷條件下工作的使用壽命成倍增長。

4.5.2對要求噴涂耐磨封嚴涂層的零件，可釆用等離子噴涂或爆炸噴涂工藝，以爆炸噴涂為佳，爆炸噴涂涂層與基體結合強度高，涂層致密、硬度高、孔隙率低，耐磨性好。

切削加工與磨削性能

合金可滿意地進行切削加工。合金機械加工時須確保圓弧達到設計要求和平滑過渡。

5組織結構

5.1相變溫度

相最高穩定溫度650°C,開始固溶溫度840°C?870°C,完全固溶溫度950°C；y'相析出溫度600°C,完全溶解溫度840°C；S相開始析出溫度700°C,析出峰940°C,開始溶解980°C,完全溶解溫度1020°。

2時間-溫度-組織轉變曲線

合金中相轉變曲線見圖5-1；直接時效的鍛件在600°C~700°C長期時效500h后，析出相數量的變化見表5-1.

5.3典型組織

合金標準熱處理狀態的組織由Y基體、Y、寸、a和Nbc組成。其中yz（Ni3Nb）相是主要強化相，為體心四方有序結構的亞穩定相，呈圓盤狀在基體中彌散共格析出，在長期時效或長期應用期間，有向3相轉變的趨勢，使強度下降；y'（Ni3（Al、Ti））相的數量次于?/'相，呈球狀彌散析出，對合金起-部分強化作用；a相主要在晶界析出，其形貌與鍛造期間的終鍛溫度相關，終鍛溫度在900°C時，形成針狀S相，在晶界和晶內析出。終鍛溫度達930°C時，（5相呈顆粒狀，均勻分布。終鍛溫度達950°C時U相呈短棒狀，分布以晶界為主。終鍛溫度達980°C時，在晶界析岀少量針狀S相，鍛件出現持久缺口敏感性。終鍛溫度達1020°C或更高時，鍛件中無a相析出，晶粒隨之粗化，鍛件有持久缺口敏感性。在鍛造過程中，3相在晶界析出,能起到釘扎作用，阻礙晶粒粗化"~牛Laves相生成于鑄錠枝晶間，如不通過均勻化處理消除，則會殘留在合金組織中，還常伴隨著視的碳化物和針狀的S相。

參考文獻

略