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GH4169合金介紹:650°C結(jié)構(gòu)件的可靠材料選擇

來(lái)源:上海隆繼金屬集團(tuán)有限公司   2025年07月04日 19:37  

GH4169高溫合金材料解析:高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)件的工程用材方案

GH4169 是我國(guó)自主研制的沉淀硬化型鎳基高溫合金,屬于 Inconel 718 系列的國(guó)產(chǎn)化型號(hào)。該材料具備出色的高溫強(qiáng)度、良好的焊接性能和組織穩(wěn)定性,在650°C以下長(zhǎng)期服役條件下表現(xiàn)可靠,廣泛應(yīng)用于航空、航天、核電和能源裝備等領(lǐng)域,是多種高結(jié)構(gòu)部件的關(guān)鍵選材之一。


化學(xué)成分與執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

GH4169 的典型化學(xué)成分(質(zhì)量百分比)如下:

  • Ni(鎳):50.0–55.0%

  • Cr(鉻):17.0–21.0%

  • Fe(鐵):余量

  • Nb(鈮):4.75–5.50%(含 Nb+Ta)

  • Mo(鉬):2.80–3.30%

  • Ti(鈦):0.65–1.15%

  • Al(鋁):0.20–0.80%

  • C(碳):≤ 0.08%

常用執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)包括:

  • GB/T 14992-2005(高溫合金牌號(hào))

  • HB/Z 140

  • GJB 系列軍工標(biāo)準(zhǔn)

  • 等效參考:ASTM B637(Inconel 718)


密度與機(jī)械性能

  • 密度:約 8.24 g/cm3

  • 使用溫度范圍:-253°C ~ 650°C

  • 抗拉強(qiáng)度(室溫):≥ 1030 MPa

  • 屈服強(qiáng)度:≥ 865 MPa

  • 延伸率:≥ 12%

  • 硬度(熱處理態(tài)):320~380 HB

GH4169 合金可通過(guò)時(shí)效處理形成 γ″(Ni?Nb)和 γ′(Ni?(Al,Ti))沉淀強(qiáng)化相,從而提升其高溫強(qiáng)度和持久壽命,同時(shí)具備良好的抗氧化性和組織穩(wěn)定性。


工程應(yīng)用領(lǐng)域

GH4169 憑借其優(yōu)良的高溫性能和綜合加工性,廣泛用于以下關(guān)鍵部位:

  • 航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件:渦輪盤(pán)、壓氣機(jī)盤(pán)、緊固件、支架

  • 火箭發(fā)動(dòng)機(jī)與航天系統(tǒng):噴嘴、環(huán)形密封、渦輪葉根結(jié)構(gòu)

  • 核能設(shè)備:堆芯緊固結(jié)構(gòu)、高溫連接構(gòu)件

  • 能源裝備:超臨界蒸汽系統(tǒng)連接件、高壓法蘭、儀表組件

  • 模具制造:高溫塑膠模、沖壓成型模具核心區(qū)

GH4169 的強(qiáng)度、塑性和焊接性匹配,適合復(fù)雜形狀、精密結(jié)構(gòu)件的制造需求。


市場(chǎng)前景與材料研究趨勢(shì)

隨著航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)推力比提升和國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)發(fā)展,對(duì)耐溫強(qiáng)度與高壽命材料的需求持續(xù)增長(zhǎng),GH4169 作為成熟型號(hào)具備廣闊前景。當(dāng)前研究主要聚焦于:

  • 時(shí)效熱處理制度優(yōu)化與組織控制

  • 高溫持久/蠕變性能提升機(jī)制

  • 激光增材制造(3D打印)工藝適配

  • 多場(chǎng)耦合環(huán)境下服役行為模擬

GH4169 也正在適配于增材制造與復(fù)合成形等前沿制造模式中,成為多行業(yè)國(guó)產(chǎn)高溫結(jié)構(gòu)材料體系的重要組成部分。


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