GH4169G合金显微组织和力学性能研究
GH4169镍基高温合金动态力学性能研究共3篇
GH4169镍基高温合金动态力学性能研究共3篇GH4169镍基高温合金动态力学性能研究1GH4169镍基高温合金动态力学性能研究随着工程技术的不断发展和进步，材料性能的要求也越来越高。
特别是在高温、高压等恶劣的工作环境下，对材料的性能要求更加严格。
GH4169镍基高温合金出现在这样的背景下，其以高温强度、耐腐蚀性和高温氧化性能优异而被广泛应用于航空航天、海洋、船舶等领域。
然而，准确评估合金在实际工况下的力学性能是保障其应用的重要前提。
动态力学性能是指材料在受外力作用下的变形和断裂行为。
本文结合GH4169镍基高温合金，研究其动态力学性能及其影响因素。
1. 合金动态拉伸性能研究采用万能材料试验机，通过快速载荷的动态拉伸试验，研究了GH4169镍基高温合金在不同温度下的动态拉伸性能。
结果表明，在高速拉伸过程中，合金呈现出韧性断裂模式。
与静态拉伸相比，合金的屈服强度、抗拉强度和断后延伸率均有所提高。
2. 动态冲击性能研究采用万能冲击试验机，研究了GH4169镍基高温合金在不同条件下的动态冲击性能。
结果表明，合金在快速载荷下，呈现出脆性断裂模式。
同时，温度、应变速率等参数对其动态冲击性能也有着显著的影响。
3. 多参数复合作用下GH4169镍基高温合金动态性能研究在实际应用中，GH4169镍基高温合金所受到的载荷通常是多种因素的综合作用。
本研究以高速冲击为主要载荷，同时考虑温度、应变速率、预处理等因素，在试验中对合金的多参数复合作用下的动态力学性能进行了研究。
结果表明，在高速冲击负载下，合金的屈服强度、抗拉强度和断后延伸率都有所提高，但其断裂模式由韧性断裂转变为脆性断裂。
4. 动态力学性能影响因素分析针对GH4169镍基高温合金动态力学性能的研究，本研究分析了其影响因素。
实验结果表明，动态冲击载荷、温度、应变速率等参数对合金的动态力学性能有着显著的影响。
此外，合金的预处理方式也会影响其力学性能。
总体来说，GH4169镍基高温合金具有很好的高温强度、耐腐蚀性和高温氧化性能，在工程应用中具有广泛的应用。
我国航空发动机用GH4169合金现状与发展
第八届（2011）中国钢铁年会论文集 金厂从国外引进了先进的带氦气冷却的真空自耗炉。GH4169 合金材质的提高，为进一步改进热加工工艺奠 定了基础。通过改进热加工工艺，使 GH4169 合金的开坯火次从 8 火缩减到现在的 3 火，开坯后棒材的晶粒 度从 4～5 级细化为 5～6 级。在缩短开坯时间的同时改善了棒材的组织和性能，提高了生产效率。同时，针 对φ100～150mm 的棒材在锤锻过程中组织很难控制的特点，冶金厂对 GH4169 合金的精锻工艺进行了初步 研究，为今后深入开展 GH4169 合金的精锻加工工艺奠定了基础。
1 引言
GH4169 合金是仿美 Inconel 718 合金。Inconel 718 合金是由美国国际镍公司（Inco Alloys International） 亨廷顿分公司（Huntington）的 H.L.Eiselstein 研制成功，并于 1959 年公开的一种以体心四方 Ni3Nb（γ〞） 和面心立方 Ni3（Al,Ti,Nb）(γ′)析出强化的镍基变形高温合金。合金在-253～650℃之间具有高的抗拉强 度、屈服强度、持久强度和塑性，同时具有良好的抗腐蚀、抗辐照、热加工及焊接性能，因而成为航空、航 天及核能、石化领域大量应用的关键材料。其中该合金在航空发动机中的应用最典型，用量也最大。鉴于此， 本文将对 GH4169 合金在航空发动机中的应用现状和发展趋势作一简述，供大家参考。
2 应用现状
我国于 1968 年开始仿制 Inconel 718 合金，自 20 世纪 80 年代以来，结合航空发动机涡轮盘的研制，国 内对 GH4169 合金开展了大量的研究工作，特别是结合我国的国情和生产装备状况，有特色与创造性地研究 和掌握了有关工序的工艺，使国内生产的 GH4169 合金质量不断提高，满足了我国航空发动机对 GH4169 合 金的需要。
高温合金GH4169
常州市天志金属材料有限公司一、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。
1.1 GH4169 材料牌号 GH4169(GH169)1.2 GH4169 相近牌号 Inconel 718(美国),NC19FeNb(法国)1.3 GH4169 材料的技术标准GJB 2612-1996 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》HB 6702-1993 《WZ8系列用GH4169合金棒材》GJB 3165 《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范》GJB 1952 《航空用高温合金冷轧薄板规范》GJB 1953《航空发动机转动件用高温合金热轧棒材规范》GJB 2612 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》GJB 3317《航空用高温合金热轧板材规范》GJB 2297 《航空用高温合金冷拔（轧）无缝管规范》GJB 3020 《航空用高温合金环坯规范》GJB 3167 《冷镦用高温合金冷拉丝材规范》GJB 3318 《航空用高温合金冷轧带材规范》GJB 2611《航空用高温合金冷拉棒材规范》YB/T5247 《焊接用高温合金冷拉丝》YB/T5249 《冷镦用高温合金冷拉丝》YB/T5245 《普通承力件用高温合金热轧和锻制棒材》GB/T14993《转动部件用高温合金热轧棒材》GB/T14994 《高温合金冷拉棒材》GB/T14995 《高温合金热轧板》GB/T14996 《高温合金冷轧薄板》GB/T14997 《高温合金锻制圆饼》GB/T14998 《高温合金坯件毛坏》GB/T14992 《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》HB 5199《航空用高温合金冷轧薄板》HB 5198 《航空叶片用变形高温合金棒材》HB 5189 《航空叶片用变形高温合金棒材》HB 6072 《WZ8系列用GH4169合金棒材》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。
GH4169沉淀强化镍基高温合金Inceonel 718镍基合金 化学成分 力学性能
最小 50 GH41
69 最大 55
17
2.8 4.75
0.20 0.65
余量
0.01
21
3.3 5.50 1.0 0.08 0.35 0.35
0.30 0.80 1.15
5
GH4169沉淀强化镍基高温合金 物理性能
密度 g/cm3
8.24
熔点 ℃
热导率 λ/(W/m•
℃)
比热容 弹性模量 剪切模量
GH4169沉淀强化镍基高温合金
• GH4169相近牌号： • Inconel 718、 • UNS N07718(美国)、 • NC19FeNb(法国)、 • W.Nr.2.4668(德国)
GH4169沉淀强化镍基高温合金 化学成分
合金
镍铬铁钼铌钴碳锰硅硫铜铝钛
%
பைடு நூலகம்
牌号
Ni Cr Fe Mo Nb Co C Mn Si S Cu Al Ti
GH4169沉淀强化镍基高温合金 Inceonel 718镍基合金
化学成分 力学性能 棒板带管
GH4169沉淀强化镍基高温合金
• GH4169特性及应用领域概述：
• 该合金在-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。
J/kg•℃ GPa
GPa
电阻率 μΩ•m
线膨胀系 数
泊松比 a/10-6℃1
1260 14.7(100
435 199,9 77,2
激光快速成形GH4169合金显微组织与力学性能
第45卷 第1期2017年1月第27 —32页材料工程Journal of Materials EngineeringVol.45 No. 1Jan.2017 pp.27 —32激光快速成形GH4169合金显微组织与力学性能M icrostructure and Mechanical Properties ofLaser M elting Deposited GH4169 Superalloy杜博窨，张学军，郭绍庆，李能，孙兵兵，唐思熠(北京航空材料研究院3D打印研究与工程技术中心，北京100095)DU Bo-ru i,Z H A N G Xue-ju n,G U O Sha〇-q in g,L I N eng,SUN Bing-b in g,T A N G Si-yi(3D P rinting Research and Engineering Technology Center,Beijing Institute of Aeronautical M aterials,Beijing 100095 ,China)摘要：利用GH4169合金粉末进行激光快速成形实验，制备出GH4169合金块状试样，并进行固溶时效热处理。
利用扫 描电镜（SEM)及能谱分析（EDS)等方法分别对激光成形沉积态及固溶时效态试样进行显微组织及元素偏析分析，并测 试显微硬度、室温及高温拉伸性能。
结果表明：沉积态微观组织为生长方向不一的细长柱状树枝晶，组织细小致密；经过 固溶时效热处理后晶粒得到细化，晶粒内部仍保留枝晶亚结构；固溶时效态试样较沉积态显微硬度及抗拉强度大幅提高，塑性有所下降，但整体优于锻件技术标准。
断口形貌表现为韧性穿晶断裂方式。
关键词：激光快速成形；GH4169;显微组织；力学性能doi：10. 11868/j.issn. 1001-4381. 2014. 001258中图分类号：TG146. 4 文献标识码：A文章编号：1001-4381(2017)01-0027-06Abstract：The block samples of a Ni-based superalloy named G H4169 were prepared by laser melting deposited method using the corresponding G H4169 alloy powders,and then were heat treated w ith solution treatment followed by double aging.The microstructure and element segregation analysis of both as-deposited and heat treated samples were studied by scanning electron microscopy (SEM)and energy dispersive spectroscopy (EDS).The microhardness as w ell as tensile properties at room and elevated temperatures were tested.The results indicate that the microstructure of as-deposited sample mainly consists of columnar dendritic crystals that grow along w ith different directions.Grains are refined after solution and aging heat treatm ent,but remain dendritic crystals substructure pared w ith the as-deposited sample,the microhardness and tensile strength of the heat treated sample increase substantially,but the plasticity somewhat decreases.Nonetheless the tensile properties are superior to the standard values of forgings.The fracture surface exhibits ductile transcrystalline fracture mode.Ke y words：laser melting deposition；G H4169 ；m icrostructure；mechanical property激光熔融沉积快速成形（L M D)技术，利用“离散-堆积”原理，采用高功率激光束对金属粉末进行逐层熔 化、快速凝固、逐层堆积、直接制造出致密高性能金属 零部件。
基于JMatPro软件的GH4169合金高温力学性能研究
基于JMatPro软件的GH4169合金高温力学性能研究基于JMatPro软件的GH4169合金高温力学性能研究摘要：GH4169镍基高温合金具有良好的高温力学性能，在航空航天、石化等领域得到了广泛应用。
本文使用JMatPro软件对GH4169合金的高温力学性能进行了研究。
通过建立合金的力学模型，分析了其在高温下的本构关系，包括应力应变曲线、屈服强度变化和材料失效机制等，对于GH4169合金在高温环境下的应用和使用提供了理论依据。
1.引言GH4169镍基高温合金是一种典型的镍基合金，具有优异的高温强度和耐蠕变性能。
它主要由铝、钛、铌、钽等元素组成，在航空航天、石化等高温领域广泛应用。
在高温环境下，合金的力学性能对材料的应用和使用至关重要。
因此，对GH4169合金在高温下的力学性能进行研究具有重要意义。
2.JMatPro软件简介JMatPro是一款专业的材料性能模拟软件，用于计算和预测材料的热力学、物理和力学性能。
该软件基于热力学数据库，提供了广泛的材料数据，适用于金属、陶瓷、复合材料等多种材料模拟。
3.建立GH4169合金力学模型使用JMatPro软件，我们可以建立GH4169合金在高温下的力学模型。
通过输入合金的化学成分、热处理参数等数据，软件可以计算出合金的热膨胀系数、塑性应变、屈服强度等力学性能指标。
根据这些指标，我们可以绘制出合金的应力应变曲线。
4.高温下的本构关系本构关系描述了材料的应力应变行为。
在高温下，GH4169合金的本构关系可以通过JMatPro软件模拟得到。
通过建立合金的本构模型，我们可以预测合金在高温下的力学性能。
5.结果与讨论根据JMatPro软件的模拟结果，GH4169合金在高温下表现出良好的力学性能。
合金在高温下的屈服强度随温度的增加呈现出下降的趋势，即随着温度的升高，合金的强度逐渐减小。
这是因为高温下合金中的晶界弹性剪切变形增加，导致晶界附近的位错堆积，进而降低了合金的屈服强度。
高温合金GH4169使用和特性GH4169热加工处理焊接性能知识
高温合金GH4169使用和特性GH4169热加工处理焊接性能知识一、GH4169简介：GH4169是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，长期使用温度范围-253~650℃，短期使用温度在800℃，在650℃以下时具有高强度、良好的韧性以及在高低温环境均具有耐氧化耐腐蚀性。
以及良好的加工性能和焊接性能和长期组织稳定性。
二、GH4169使用和特性GH4169合金已用于制作航空、航天和石油化工中的环件、叶片、紧固件和结构件等，制作石油化工中应用的多种零件，可批量生产且使用性况良好。
合金在真空自耗重熔时可采用氦气冷却工艺，可有效减轻铌元素偏析，采用喷射成形工艺生产环件，可降低成本和周期，采用超塑成形可扩大生产范围。
适用于制作航空、航天和石油化工中的环件、叶片、紧固件和结构件等，主要有棒、板、管、带、丝、等。
三、GH4169对应牌号国外对应牌号：德标：2.4668、美标N07718、国标：GH4169。
四、GH4169力学性能表品种热处理温度0/°C拉伸强度Σb\MPa延伸率A/%断面收缩率Z/%热扎棒标准热处理20≥1270≥12≥15 650≥1000≥12≥18冷扎板标准热处理20≤895≥40五、GH4169热加工处理和焊接性能知识GH4169合金合适的热加工温度为1120-900℃，冷却方式可以是水淬或其他快速冷却方式，热加工后应及时退火以保证得到很好的性能。
热加工时材料应加热到加工温度的上限，为了保证加工时的塑性，变形量达到20%时的终加工温度不应低于960℃。
冷加工应在固溶处理后进行，加工硬化率大于奥氏体不锈钢，因此加工设备应作相应调整，并且在冷加工过程中应有中间退火过程。
机加工需在固溶处理后进行，要考虑到材料的加工硬化性，与奥氏体不锈钢不同的是，适合采用低表面切削速度。
工件焊缝附近的氧化物要比不锈钢的更难以去除，需要用细砂带打磨，在HNO3和HF的混合酸中酸洗之前，也要用砂纸去除氧化物或进行盐浴预处理。
DP工艺GH4169合金新型高温本构模型及组织定量研究
DP工艺GH4169合金新型高温本构模型及组织定量研究一、引言介绍DP工艺GH4169合金在航空航天等领域的应用重要性，并简述本研究的目的和意义。
二、文献综述综述GH4169合金的研究现状和发展动态，重点介绍GH4169合金的本构模型及组织定量研究相关领域的研究进展和问题。
三、材料及实验方法介绍GH4169合金的成分、加工工艺以及实验方法，包括本构模型的构建方法、金相显微镜观察等方法。
四、结果与讨论描述GH4169合金的本构模型和组织定量研究结果，讨论其物理意义、实用性以及研究结论对GH4169合金应用和材料设计的启示。
五、结论与展望总结本研究的主要成果、不足之处和未来研究方向，为GH4169合金的进一步研究和应用提供指导和启示。
一、引言DP工艺GH4169合金是一种具有特殊性能的高温合金材料，在航空航天等领域得到广泛应用。
GH4169合金具有高强度、高耐腐蚀性、高温强度稳定性等特点，但同时也存在着材料组织复杂、本构关系尚未完全明确等问题。
因此，对于GH4169合金的本构模型和组织定量研究有着重要的意义。
本研究旨在通过对GH4169合金的组织分析及本构模型建立，深入了解其内部微观结构，为进一步研究该材料的性能和应力的特点提供理论分析依据和指导。
二、文献综述GH4169合金是一种重要的具有高强度、高耐腐蚀性、高温强度稳定性和较高的可加工性的高温合金材料。
其具有良好的综合性能，广泛应用于航空航天、核电站等领域。
随着技术的不断进步，GH4169合金的性能也得到了不断提升。
GH4169合金的本构模型是研究该材料性能和应力特征的重要工具。
目前，越来越多的研究表明GH4169合金的本构关系比较复杂，其中多相共存和误配位造成的位错-畴层错等复杂结构是本构关系的主要影响因素。
同时，组织定量研究也是GH4169合金研究的重要议题之一。
GH4169合金的组织定量研究主要研究其内部微观组织，包括晶粒尺寸、相分布、畴尺寸和方向、位错密度等，这对于深入了解其力学性能和材料微观结构具有重要意义。
GH4169沉淀强化镍基高温合金介绍
GH4169沉淀强化镍基高温合金介绍
GH4169特性及应用领域概述：
该合金在-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。
GH4169相近牌号：
Inceonel 718、UNS NO7718(美国)、NC19FeNb(法国)、W.Nr.2.4668(德国)
GH4169 化学成分：（GB/T14992-2005）周工/TEL：①③⑧---①⑥①⑥---⑥③④③
GH4169物理性能：
GH4169力学性能：(在20℃检测机械性能的最小值)
GH4169生产执行标准：
GH4169 金相组织结构：
该合金标准热处理状态的组织由γ基体γ'、γ'、δ、NbC相组成。
GH4169工艺性能与要求：
1、因GH4169合金中铌含量高,合金中的铌偏析程度与治金工艺直接有关。
2、为避免钢锭中的元素偏析过重，采用的钢锭直径不大于508mm。
3、经均匀化处理的合金具有良好的热加工性能，钢锭的开坯加热温度不得超过1120℃。
GH4169合金热变形行为及组织演变规律研究
GH4169合金热变形行为及组织演变规律研究GH4169合金是一种高温合金，具有优异的高温强度和耐腐蚀性能，广泛应用于航空航天、能源等领域。
在高温工况下，GH4169合金的热变形行为和组织演变规律对材料的性能和使用寿命具有重要影响。
因此，对于GH4169合金的热变形行为和组织演变规律的深入研究具有重要的理论和应用价值。
GH4169合金的热变形行为主要包括热塑性变形和热蠕变。
在热塑性变形过程中，合金受到外力作用后，其具有一定塑性时会发生形变。
该过程通常涉及材料的结晶、滑移、再结晶等微观机制。
而在热蠕变过程中，合金在恒定应力和高温下长时间变形，通常涉及材料的晶粒生长、晶界扩散和库伦应力松弛等机制。
GH4169合金的热变形行为与温度、应变速率、应力等因素密切相关。
随着温度的升高，合金的塑性增强，流动应力降低，热塑性变形容易发生。
在一定变形温度范围内，合金的塑性变形主要通过晶体的滑移和再结晶来实现。
随着应变速率的增大，合金的塑性变形能力减弱，应变速率越高，合金越难发生流动变形。
此外，应力对热变形行为也有显著影响，较高的应力有助于材料的变形，但过高的应力还可能导致材料的变形失稳。
GH4169合金的热变形行为与其组织演变规律密切相关。
初始的合金组织对于热塑性变形具有重要影响。
初始晶粒的大小和分布对于再结晶过程产生影响，晶粒尺寸小且均匀分布有利于再结晶的进行。
此外，初始晶粒的取向和应变方向之间的关系也影响着合金的塑性变形。
在热蠕变过程中，材料组织的演变包括晶粒的长大、晶界的扩散和形成新的晶粒等过程。
合理控制材料的热处理参数和热蠕变条件可以改善合金的高温强度和耐蠕变性能。
在GH4169合金的热变形行为和组织演变规律的研究中，还需要考虑其他因素的影响，如合金的化学成分、杂质含量、加工工艺等。
此外，对于合金的力学性能和组织演变规律的研究还可以借助现代材料表征技术，如扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射等，来观察材料的微观结构和相变过程。
GH4169镍基高温合金的组织和性能研究的开题报告
GH4169镍基高温合金的组织和性能研究的开题报告一、选题背景及研究意义GH4169镍基高温合金作为一种重要的结构材料，在航空航天、石油化工、汽车等领域有着广泛的应用。
其主要特点是具有良好的高温强度、耐蠕变性、耐氧化腐蚀性等性能，适用于在高温、高压等极端环境下工作的零部件。
针对GH4169合金加工过程中产生的缺陷及力学性能不稳定等问题，对GH4169合金的组织和性能进行研究，可以为GH4169合金的优化加工、提高力学性能等方面的问题提供重要的理论依据和实践参考。
因此，GH4169合金的组织和性能研究具有重要的实际意义和科学价值。
二、研究内容和方法本次研究的主要内容为GH4169合金的组织和力学性能研究。
具体研究内容包括：1. GH4169合金的组织分析，采用金相显微镜、扫描电子显微镜等手段对GH4169合金的显微组织结构和相变机制进行研究。
2. GH4169合金的力学性能测试，采用拉伸试验、压缩试验、蠕变试验等手段对GH4169合金的力学性能进行测试分析。
3. GH4169合金的结构与性能关系分析，结合GH4169合金的组织特点和力学性能，探讨GH4169合金的结构与性能之间的关系，为GH4169合金的材料设计和性能优化提供理论基础。
本研究将采用定量分析和定性分析相结合的方法，通过实验数据的统计分析和理论模型的建立，探讨GH4169合金的组织特点与力学性能之间的关系，并深入了解GH4169合金的微观结构与力学性能之间的影响机制。
三、预期研究成果通过对GH4169合金的组织和性能研究，预期达到以下成果：1. 建立GH4169合金的组织特点与力学性能之间的关系模型，为GH4169合金的材料设计和性能优化提供理论基础。
2. 分析GH4169合金加工过程中产生的缺陷及力学性能不稳定等问题，并提出相应的解决方案。
3. 具体分析GH4169合金的组织结构和相变机制，为GH4169合金的结构设计提供理论指导。
GH4169
GH4169沉淀强化镍基高温合金
GH4169特性及应用领域概述：
该合金在-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。
GH4169相近牌号：
Inceonel 718、UNS NO7718(美国)、NC19FeNb(法国)、W.Nr.2.4668(德国)
GH4169生产执行标准：
GH4169 金相组织结构:
该合金标准热处理状态的组织由γ基体γ'、γ"、δ、NbC相组成。
GH4169工艺性能与要求：
1、因GH4169合金中铌含量高,合金中的铌偏析程度与治金工艺直接有关。
2、为避免钢锭中的元素偏析过重，采用的钢锭直径不大于508mm。
3、经均匀化处理的合金具有良好的热加工性能，钢锭的开坯加热温度不得超过1120℃。
4、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。
5、合金具有满意的焊接性能，可用氩弧焊、电子束焊、缝焊、点焊等方法进行焊接。
GH4169合金的组织分布与高温性能关系的研究
１Ｏ 环件 ， 不 同代 号 表示 。分 别 为代 号 １代 号 ２， 用 ，
２ 代号 ３ 代号 ４ 代号 ５五个代号。首先对 Ｇ １９ ， ， ， Ｈ ６ 合金进行固溶处理 ， 加热到９０ｏ 保温 １ ， ６ Ｃ， 然后空 ｈ 冷至 室温 。固溶处理 后进行 常规双 时效 ， 艺为 ： 工 将 试样加热到 ７０℃保温 ８ｈ 然后在炉内以５ ２ ， ０℃／ ｈ 的冷却 速度缓 冷 至 ６０ｏ 温 ８ｈ 最 后 空 冷 至 室 ２ Ｃ保 ，
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蕊２． ｍ Ｉ１ ６ｏ ｅ
４
第 １期
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健 ， Ｇ ４６ 等： Ｈ １９舍金的组织分布与高温性 能关系的研究
７
金相试 样 用金 相水 磨砂 纸从 ４０ ０ 一１０ ０ 进行 ５
研磨 ， 然后 在机械 抛光 机上分 别用 ２ ５ 金 刚石 研磨 ．
中图 分 类 号 ：Ｇ ４ ． ５ Ｔ １６ １ 文 献 标 识码 ： Ａ
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｉｒ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ Ｐｒ ｐ ｒ ｉ ｓ ｏ ｌ ｙ ＧＨ４ ９ ｔ ｄ ｎ Ｍ ｃ ｏ ｔ ｕ ｔ ｒ ｎ ｏ ｅ ｔｅ ｆＡｌ ｏ １ ６
Ｄ Ｎ ｉｎ ｗｕＧ ｉｉ，ＷＡ Ｇ Ｈ ｉｉｎ ，Ｃ Ｉ ｉｇ ＬＵ Ｆｎ — ｎ Ｏ ＧＪａ ， ｕ—ｎ ｌ Ｎ ａ－ａｇ Ａ ｎ ， Ｉ ｅｇｆ ｇ ｊ Ｑ ａ
膏 和水进 行粗抛 和 精抛 。腐 蚀 晶粒 度 的方 法 为 ：０ ５
ｍ Ｌ水 ＋ ０ｍＬ盐 酸 ＋１ Ｌ氢 氟 酸 ＋几 滴 双 氧水 ４ ０ｍ
试 剂腐 蚀 ２ ｒｉ 右 。显示 ６相 的 析 出 ， １ ｇ ｎ左 ａ 用 ６ｍ 三氧化 铬 ＋１０ｍ ７ Ｌ磷 酸 ＋１ Ｌ硫 酸 电解 １ｒ ｎ 操 ０ｍ ｉ， ａ 作 电压 ３Ｖ， 腐蚀后 试样 在 Ｏ Ｙ Ｐ Ｓ Ｂ ６ 金 相 显 Ｌ Ｍ Ｕ／ Ｘ １
GH4169高温合金组织与性能研究的开题报告
GH4169高温合金组织与性能研究的开题报告
一、选题背景与意义
高温合金因其在高温、高压、强腐蚀等恶劣环境下具有优异的力学性能和耐腐蚀性能而得到广泛应用，例如航空、航天、能源等领域。
GH4169高温合金是一种镍基高温合金，具有优异的高温力学性能和耐腐蚀性能，被广泛应用于航空发动机叶片、燃烧室等部件。
因此，对
GH4169高温合金的组织和性能研究具有重要的意义。
二、研究内容和方法
研究内容：
1. GH4169高温合金的组织特征分析；
2. GH4169高温合金的高温力学性能研究；
3. GH4169高温合金的耐腐蚀性能研究。
研究方法：
1. 金相显微镜、扫描电镜等显微结构分析方法，研究GH4169高温合金的组织特征；
2. 热膨胀测试机、万能材料测试机等力学性能测试方法，研究
GH4169高温合金在高温环境下的力学性能；
3. 腐蚀试验仪、电化学工作站等腐蚀测试方法，研究GH4169高温合金的耐腐蚀性能。
三、研究预期结果
1. 对GH4169高温合金的组织特征进行深入分析，揭示GH4169高温合金的微观组织与结构，为GH4169高温合金的制备和改性提供理论基础；
2. 研究GH4169高温合金在高温环境下的力学性能，评价GH4169高温合金对高温环境的适应性，并为GH4169高温合金的应用提供理论支撑；
3. 研究GH4169高温合金的耐腐蚀性能，为GH4169高温合金在强腐蚀环境下的应用提供理论支撑。
GH4169高温合金的合金显微组织分析及在航发领域中的发展现状
GH4169高温合金的合金显微组织分析及在航发领域中的发展现状摘要本文主要介绍GH4169合金显微组织对其性能的影响与国外Inconel718对比介绍GH4169在航空发动机领域中的发展现状关键词GH4169；合金显微组织；发展现状随着航空航天事业的推陈出新，特别是航空航天飞行器对发动机性能的不断提高，伴随着新设计，新工艺的突飞猛进的发展，高温结构材料中凸现出来，成为提高发动机性能，延长寿命，降低能耗和成本的关键因素。
本文主要介绍GH4169高温合金纤维组织和GH4169在航空发动机发展现状的分析。
1 GH4169合金组织与其性能的关系1.1 GH4169合金显微组织对其性能的影响高温合金GH4169的性能取决于合金的显微组织，关于组织与性能的关系有很多研究，同样的加工过程和不同的热处理下获得的很多纤维组织。
主要考虑的显微组织参数有奥氏体晶粒尺寸δ相析出的形貌分布和数量及γ和γ相的形貌尺寸和数量。
1.2 GH4169高温合金拉伸性能和疲劳性能的影响1.2.1各显微组织参数对于GH4169拉伸性能的影响由式中可以看出，晶粒细化有助于GH1469合金屈服应力的提高，在奥氏体状态下和尺寸下，析出的δ相降低屈服强度，对抗拉强度没有影响；随着尺寸的增加，GH4169的屈服强度降低，同事应变硬化指数下降。
1.2.2 各显微组织参数对于GH4169高温合金低周疲劳性能的影响奥氏体晶粒尺寸是影响GH1469疲劳性能的主要因素，尺寸越小，低周疲劳寿命越长，例如涡轮盘的生产中，由于低周疲劳时涡轮盘的一个主要性能指标，因此对于奥氏体晶粒尺寸要求很严格：在奥氏体状态下和尺寸一定的情况下，δ相对于低周疲劳性能没有影响，δ相的作用在于热处理加工过程中影响奥氏体的状态和尺寸，从而影响疲劳性能。
以上是GH4169合金组织与其性能的关系，我们可以发现，GH4169合金在晶粒细化的情况下，可以显著提高屈服强度和疲劳性能。
因此，在生产中我们应优化工艺从而使GH4169合金锻件内部组织均匀细化，以提高产品的综合性能。
直接时效热连轧GH4169合金的力学性能与变形特征
直接时效热连轧GH4169合金的力学性能与变形特征李振荣;田素贵;陈礼清;刘相华【摘要】通过对热连轧GH4169合金进行直接时效处理、组织形貌观察和力学性能测试,研究了直接时效热连轧合金的力学性能和变形特征.结果表明,直接时效热连轧GH4169合金组织由细小晶粒组成,具有明显的形变孪晶特征,且有细小γ'和γ"相在合金中弥散析出,可提高合金强度.在实验温度范围内,合金的抗拉和屈服强度随着温度的升高而逐渐下降；在拉伸过程中,直接时效热连轧GH4169合金的变形特征是孪晶变形和位错的双取向滑移；在拉伸后期,大量微孔沿晶界或晶内形成并聚合形成裂纹,致使合金发生韧性断裂.【期刊名称】《材料科学与工艺》【年(卷),期】2013(021)001【总页数】5页(P144-148)【关键词】GH4169合金;热连轧;直接时效;组织结构;力学性能;变形机制;断裂特征【作者】李振荣;田素贵;陈礼清;刘相华【作者单位】辽宁大学轻型产业学院,沈阳110036;沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870;东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,沈阳110004;东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,沈阳110004【正文语种】中文【中图分类】TG166.7GH4169合金是一种主要以γ′-Ni3(Al，Ti)相和γ″-Ni3Nb相沉淀强化的Ni基变形高温合金.由于该合金具有良好的抗热疲劳、抗氧化、抗辐射和冷、热加工性能，而被广泛应用于制造燃气涡轮发动机的热端部件，如燃烧室、涡轮盘和叶片等［1-3］.随着航空工业的发展，对航空结构件的完整性、可靠性和耐久性提出了更高的要求，尤其合金材料在服役环境中，要求具有更高的屈服和抗拉强度及蠕变抗力，而合金的综合力学性能与其使用寿命密切相关，因此，对所用材料的力学性能也提出了高可靠度要求［4，5］.GH4169 合金传统的制备工艺是采用等温锻造或者横列式轧制，但由于生产效率较低、产品质量差等原因［6，7］，而采用先进的热连轧生产技术是一种新的尝试.其中，采用热连轧工艺制备变形GH4169合金，可达到节约能源、降低生产成本、提高生产效率和产品质量的目的，同时，再进行不同工艺的热处理，可获得不同的组织结构与性能［8，9］，且该合金在蠕变期间的变形机制是孪晶变形［10-12］.但有关热连轧GH4169合金直接时效后的力学性能及其变形特征则鲜为报道.据此，本文对热连轧GH4169合金进行直接时效处理，通过对该合金进行组织形貌观察和力学性能测试，研究直接时效THR-GH4169合金的力学性能及其变形机制和断裂特征，试图为热连轧合金的发展与应用提供理论指导.1 实验真空感应炉熔炼的GH4169合金经热连轧工艺制成棒材，在轧制过程中，开始轧制温度为1 100℃，终轧温度为1 070℃，经水冷却至室温，成为热连轧态合金(THR合金).然后在720℃保温8 h，以50℃/h炉冷至620℃，保温8 h进行直接时效处理.GH4169合金的化学成分如表1所示.表1 GH4169合金的化学成分(质量分数，%)C B Ni Cr Al Ti Mo Nb Fe0.04 0.004 53 19 0.50 1.0 3.0 5.3 Bal将直接时效热连轧GH4169合金用线切割加工成横断面为4.5×2 mm2、标距长度为19 mm的片状拉伸试样，将样品置入WDW-100万能力学试验机中，分别在20℃、400℃、500℃和650℃的温度条件下进行力学性能测试，获得直接时效THR-GH4169合金在不同温度条件下的抗拉强度和屈服强度.将直接时效态及拉伸断裂后的合金进行研磨、抛光和腐蚀后，在扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)下进行组织形貌观察，根据合金的组织结构和表面变形断裂特征，分析直接时效热连轧合金的拉伸变形机制和断裂特征.2 结果与分析2.1 热连轧GH4169合金的组织结构热连轧GH4169合金经直接时效后的组织形貌如图1所示，可以看出，图1(a)为THRGH4169合金的SEM形貌，合金的组织由细小晶粒组成，尺寸约为5～7 μm，且晶粒内具有明显的孪晶变形特征，如图1(a)中白色箭头所示.图1(b)为合金直接时效后的TEM组织形貌，可清晰观察到在合金中弥散析出的γ′和γ″相如图1(b)所示，其中，γ′相呈球形颗粒状，如图1(b)中白色短箭头所示，而γ″相呈短棒状［13］，如图 1(b)中黑色箭头所示，此外，合金中的孪晶形貌如图1(b)中白色长箭头所示.图1 热连轧GH4169合金经直接时效后组织形貌2.2 GH4169合金的力学性能直接时效热连轧GH4169合金在实验温度范围内测得的力学性能与温度的关系如图2所示，合金的抗拉强度(σb)和屈服强度(σ0.2)分别如图2中曲线1和2所示.可以看出，随着温度的升高，GH4169合金的σb和σ0.2逐渐降低;当温度为20 ℃时，合金的σb约为1392.8 MPa，而σ0.2约为1157.4 MPa，随着测试温度的升高至650℃，其抗拉强度下降了256.3 MPa，而其屈服强度仅下降了99.2 MPa，即合金抗拉强度的下降幅度较其屈服强度大2.6倍左右;此外，图2中曲线3为直接时效THR-GH4169合金的延伸率随着温度变化的曲线，在650℃拉伸断裂后，其延伸率达到了24.12%.直接时效后的THR-GH4169合金在不同温度条件下的力学性能测试结果如表2所示.图2 直接时效THR-GH4169合金的力学性能与温度之间关系表2 直接时效处理GH4169合金在不同温度条件下的力学性能温度/℃ 抗拉强度σb/MPa 屈服强度σ0.2/MPa 延伸率δ/%20 1392.8 1157.4 19.74 400 1257.1 1081.6 21.56 500 1245.5 1072.4 23.26 650 1136.5 1058.2 24.12 2.3 GH4169合金变形特征THR-DA-GH4169合金在不同温度拉伸性能测试后，其微观形貌如图3所示.在20℃，THR-DA合金经瞬时拉伸断裂后的微观形貌如图3(a)所示，合金中的晶界如图3(a)中黑色箭头所示，在竖直晶界左右两侧有高密度位错缠结，并在近晶界区域塞积，如图3(a)中字母A区域所示，此外，在晶界右侧上方存在孪晶，孪晶由两组宽度约为0.3 μm相互平行的孪晶交叉构成，如图3(a)中白色箭头所示，并在孪晶的下方，发生位错的双取向滑移，其滑移迹线方向如图3(a)中黑色交叉箭头所示，在近水平的晶界处有位错塞积，如字母B区域所示.在500℃条件下，合金中的晶界如图3(b)中黑色箭头所示，在晶界左侧有高密度位错缠结并在其附近发生塞积，如图3(b)中字母C所示，此外，在晶界右侧，形变位错在拉伸过程中发生双取向滑移，其滑移方向如图3(b)中下方白色交叉箭头所示，同时，有明显的交叉孪晶变形并终止于晶界处，如图3(b)中交叉箭头1和2所示，表明晶界对位错滑移和孪晶变形具有明显的阻碍作用.在拉伸断裂合金的另一局部区域，可以清晰观察到，合金在拉伸过程中发生较大变形后，在合金中形成不同取向的孪晶(其孪晶衍射斑点略去)，如图3(c)中箭头3、4和5所示，可以看出，形成不同方向的形变孪晶相互交叉，形成稳定构架，并在此处有高密度的位错发生缠结，如图3(c)中字母D所示，表明，合金在拉伸过程中形成的三取向孪晶可抑制位错滑移并使其发生缠结.图3 HCR-DA-GH4169合金在不同温度性能测试后的变形特征THR-DA-GH4169在650℃瞬时拉伸断裂后的微观形貌如图3(d)所示，合金中的晶界如图3(d)中黑色短箭头所示，施加应力可激活不同晶粒中形成不同取向、细小且相互平行的孪晶，每个晶粒内的孪晶均终止于晶界，如图3(d)中黑色长箭头和白色箭头所示，孪晶内有大量的位错塞积于近晶界区域，如图3(d)中区域E和F 所示，左上方晶粒内激活的形变孪晶如图3(d)中黑色箭头6，并在该孪晶内发生形变位错的双取向滑移，如图3(d)中黑色交叉箭头7与8所示.2.4 GH4169合金断裂特征直接时效THR-GH4169合金在500℃条件下拉伸断裂后，距离断口不同位置处的表面形貌如图4所示.可以看出，对合金施加的拉应力方向如图4(a)中所示，其中距离断口较远位置a处的表面形貌如图4(b)所示，在此处仅有少量的滑移迹线，且滑移迹线痕迹较浅，在同一晶粒内的滑移迹线具有单取向特征，如图4(b)中白色箭头所示，并在不同晶粒内，滑移迹线的取向各异.在距离断口较近区域b处的表面形貌如图4(c)所示，可以清晰看出，在合金样品表面滑移迹线的数量增加，且滑移迹线的痕迹进一步加深，并在同一晶粒内的滑移迹线发生扭折，形成锯齿状形貌，如图4(c)中黑色箭头所示，此外，样品表面形成明显的孪晶，如图4(c)中白色箭头所示.图4(d)为拉伸断裂样品表面c区域的SEM形貌，样品表面的滑移迹线数量进一步增加，在晶界处塞积形成台阶，并有微裂纹在与应力轴垂直的晶界处萌生，如图4(d)中黑色箭头所示，同时在同一晶粒内具有不同取向的滑移迹线，如图4(d)中白色箭头所示.在距离断口最近区域d 处的表面形貌如图4(e)所示，可以看出，在晶界处形成的台阶更加凸显，如图4(e)中黑色箭头所示，同时，有较大裂纹沿着晶界发生扩展，并与其相邻的微孔连接，如图4(e)中白色箭头所示，致使合金断裂.图4 直接时效热连轧GH4169合金拉伸断裂后的表面形貌在500℃条件下，热连轧直接时效GH4169合金瞬时拉伸断裂后的断口形貌如图5所示，可以清晰观察到，有较多尺寸不一的韧窝存在于断口处，且韧窝较浅，如图5(a)所示，并且在韧窝中有大小不同的微孔，如图5(a)中白色箭头所示;合金断口的高倍形貌如图5(b)所示，韧窝的撕裂棱清晰可见，并有裂纹存在撕裂棱处，如图5(b)中黑色箭头所示，此外，韧窝中的微孔如图5(b)中白色箭头所示.3 讨论经热连轧和直接时效后，GH4169合金的组织由均匀细小的晶粒组成，其晶粒尺寸约为5～7 μm，由于合金在热连轧期间发生了较大的塑性变形，使得合金具有明显的孪晶特征，如图1(a)所示，合金中析出了大量弥散分布的细小γ′和γ″相，可有效阻碍位错运动，从而提高合金的形变抗力，使合金具有较高的抗拉和屈服强度.图5 直接时效THR-GH4169合金拉伸断裂后的断口形貌在实验温度范围内，直接时效THR-GH4169合金在室温具有较高的抗拉和屈服强度，并随着温度的升高，位错运动的阻力减小，缺陷对位错的钉扎作用减弱，其强度逐渐下降.在拉伸过程中，合金主要的变形机制是孪晶变形和位错缠结及双取向滑移，在室温至500℃区间，随着温度的升高，合金的变形量增加，合金中的孪晶和位错数量逐渐增加，从500℃到650℃，合金中孪晶的数量增加，而形变位错的数量减少，而在650℃瞬时拉伸期间，合金以孪晶变形为主.其中，在合金中发生的孪晶变形具有多个取向特征，如图3(a)、(c)和(d)所示，在此过程中，多取向形变孪晶可协调晶粒变形，从而可提高合金的形变抗力.此外，当施加应力高于合金屈服强度时，位错在基体中发生双取向滑移，致使在拉伸断裂合金表面留下不同取向的滑移迹线;同时，距离断口越远，所受拉应力越小，致使距离断口较远处存在少量且痕迹较浅的滑移迹线;而距离断口较近处，由于承受应力较大，故存在大量且痕迹的较深的滑移迹线，且微裂纹增多，如图4所示.由于晶界和孪晶界对位错具有阻碍作用，使形变位错可在其附近发生缠结和塞积，如图4(b)和(c)所示，从而产生应力集中，致使微孔在其附近形成，随着拉伸变形过程的进一步进行，微孔沿晶界或晶内不断长大和聚合形成为微裂纹，如图5(b)所示，致使合金发生韧性断裂.4 结论1)GH4169合金经热连轧和直接时效后，晶粒细小，尺寸约为5～7 μm，具有明显的孪晶特征，并有大量细小γ′和γ″相在合金中弥散析出，可提高合金的屈服和抗拉强度.2)在实验温度范围内，直接时效 THRGH4169合金的屈服和抗拉强度随着温度升高而逐渐降低;合金在拉伸过程中的主要变形机制是多取向孪晶变形和位错双取向滑移.3)在拉伸变形后期，高密度位错在晶界或孪晶界处发生缠结和塞积并产生应力集中，致使微孔沿晶界或晶内形成，随着拉伸变形过程的进一步进行，微孔聚合并长大形成裂纹，导致合金发生韧性断裂.参考文献:［1］LIU F C，LIN X，ZHAO W W，et al.Effects of solution treatment temperature on microstrcture and properties of laser solid formingGH4169 superalloy［J］.Rare 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电弧增材制造GH4169合金均匀化热处理组织特征、力学性能和蠕变性能研究
电弧增材制造GH4169合金均匀化热处理组织特征、力学性能和蠕变性能研究司福贵;孙德志;徐亚坤;徐英翠;程浩杰;刘志勇;夏长庚;王孟志;刘安辉【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2024(54)2【摘要】为深入探究电弧增材制造GH4169合金热处理组织特征,针对不同热处理工艺对GH4169合金组织及相的影响开展研究,以确定最佳的均匀化热处理工艺。
采用电弧熔丝增材制造技术成形GH4169合金试块,研究不同均匀化热处理温度下试样微观组织和力学性能的变化。
结果显示,随着均匀化温度的提升,Laves相逐渐溶解至完全溶解,试样组织逐渐变得均匀。
当均匀化温度升至1 100℃时,Laves相完全溶解,试样水平方向和垂直方向均为等轴晶,组织各向异性消除。
经过1 100℃均匀化处理再进行固溶+双时效处理,材料强度明显提升,相比沉积态增加50%,且材料的蠕变性能远高于锻件标准。
研究表明,通过控制均匀化热处理温度和后续的热处理工艺,能有效提升电弧增材制造GH4169合金的力学性能和蠕变性能。
对于优化电弧增材制造GH4169合金的工艺参数,提高其综合性能具有重要意义。
【总页数】7页(P30-36)【作者】司福贵;孙德志;徐亚坤;徐英翠;程浩杰;刘志勇;夏长庚;王孟志;刘安辉【作者单位】中国重型汽车集团有限公司汽车研究总院;中国重型汽车集团有限公司【正文语种】中文【中图分类】TG166.7【相关文献】1.超高频电弧增材制造GH4169合金热处理组织2.热处理对电弧增材制造Inconel 625合金显微组织和力学性能的影响3.热处理对CMT电弧熔丝增材制造Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金显微组织和力学性能的影响4.均匀化热处理对电弧增材制造GH4169合金组织影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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沈阳理工大学硕士学位论文
主元素Al、Ti和Nb的含量来控制γ′和 γ″相沉淀析出行为；还有一种是调整微量元 素种类与含量来增强其晶界结合力或改善析出相等来提高合金高温性能[11]。在 GH4169合金中，通过长期的应用和研究，发展了直接时效优质、高强合金以及改 进型等各种GH4169合金[12-13]。
GH4169G 锻造饼坯表层及边缘变形量较小，温度较低，再结晶不完全，应力 不能有效释放，形成具有魏氏体或δ相析出相对较多的混晶组织；饼坯中心是完 全再结晶后的细晶组织，并且δ相在晶界与晶内均匀析出。中间层完全再结晶晶 粒度为 ASTM7.5-11.5 级，表层不完全再结晶晶粒度为 ASTM3-6 级。
它以镍、钴、铁为基，在较大的温度范围，严酷的工作应力和条件下，保持 良好的稳定性的一类合金[2,3]。高温合金具备较高的高温强度、优异的蠕变性能和 疲劳性能、良好的组织稳定性、较高的抗氧化性和抗热腐蚀等力学性能[4-6]。
1.1 GH4169 合金简介
GH4169 高温合金旧牌号为 GH169，美国牌号为 Inconel718，是一体心立方的 γ″和面心立方的 γ′沉淀强化的镍基变形高温合金。GH4169(Inconel718)是一种含 合金元素种类多、合金化程度高的镍基变形高温合金，在 650℃以下具有强度高、 塑性好等良好的综合性能，因此该合金应用广泛，几乎占了我国高温合金用量的 一半，成为高温合金的支柱产品。在航天飞机发动机中，大约有 1500 个零件采用 了 IN718 合金，约占总重量的 51%。目前大多数先进的涡轮盘材料都采用 GH4169 合金制造[7]。现在，除了作为飞机发动机材料的用途（仍然是最主要的用途）以外， GH4169 合金已经成为原子能、低温以及要求抗环境导致开裂等场合的通用高温合 金[8]。
沈阳理工大学硕士学位论文
Meanwhile inconsistent compatibility of grain deformation also worse the mechanical properties of the alloy in surface layer.
Key words: GH4169G alloy; as-cast alloy; forging alloy; microstructure; mechanical properties
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第 1 章 绪论
第 1 章 绪论
高温合金是伴随着航空发动机的发展而开发出来的一类合金。高温合金的发 展始于二十世纪三十年代，最初主要用于航空发动机的经济具有重大战略意义的金属材料，广 泛应用于航空、航天、能源、交通运输和化学工业等领域。主要应用于制造航空、 航天发动机和核反应堆中的高温环境下的各种关键零件[1]。
The tensile strength at room temperature, 650℃ and 680℃, the stress rupture life at 650℃/725MPa, the creep property at 595℃/825MPa and the low cycle fatigue life of the alloy in the intermediate layer are higher than those of the alloy in the surface layer. The homogeneous delta phases precipitation and consistent compatibility of gain deformation bring about relatively good properties for the forging alloy with complete recrystallized structure. Delta phases precipitate in small grains and are deficient in the boundary of big gains for the forging alloy with duplex structure, which weak the strength of grain boundary and the cracks is prone to initate and propagate here;
沈阳理工大学 硕士学位论文原创性声明
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关键词：GH4169G 合金；铸件；锻件；显微组织；力学性能
沈阳理工大学硕士学位论文
Abstract
GH4169 alloy is widely used in fields of aerospace and petroleum industry due to its excellent properties. GH4169G alloy is a modified alloy, which is developed by micro-alloying the conventional GH4169 alloy with phosphorus and boron. In this paper, the microstructure, segregation and homogenization parameter in GH4169G ingot alloy and microstructure, mechanical properties and fracture behaviors in GH4169G forging alloy are investigated.
It is found that the concretionary microstructures are γ matrix, Laves phase in the interdendritic zone, TiN and NbC in as-cast alloy. The elements of iron and chrome are rich in the dendrite arm, and nickel, niobium, titanium and phosphorus are rich in the interdendritic zone. It also has been revealed that the phosphorus is enriched in Laves phase and the content of phosphorus increases from the edge to the centre which segregates separately with boron in as-cast. Boron is enriched not only in the niobium carbide, but also in another new phase. The homogenization process of GH4169G as-cast alloy consists of three steps: 1120 ℃× 15 h +1160 ℃× 5 h + 1190 ℃× 50 h, AC.
The grain structure and delta phase in typical positions of forging GH4169G alloy are investigated. The results show that the duplex grain structure with Widmannstatten pattern or delta phases in the surface layer and edge of the alloy formed in the condition of small degree of deformation, forging stress and low temperature; and the isometric crystal with a small quantity of delta phases in the intermediate layer of the forging flan formed. The grain sizes of the isometric crystal in the intermediate layer and duplex grain structure in the surface layer are ASTM7.5-11.5 and ASTM3-6, respectively.
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