鎳基高溫合金棒材是一類以鎳為基體，添加多種合金元素，通過(guò)特殊制備工藝形成的材料。以下是關(guān)于鎳基高溫合金棒材的一些詳細(xì)信息：

成分

主要元素：鎳（Ni）是基體元素，鉻（Cr）、鉬（Mo）、鐵（Fe）、鋁（Al）、鈦（Ti）、鈮（Nb）等是常見(jiàn)的添加元素。例如，GH3230高溫合金棒材的主要基體元素為鎳，同時(shí)含有鉻、鉬、鈷等多種合金元素。
作用：不同合金元素的添加有著不同的作用。鉻可提高抗氧化性和抗腐蝕性，鋁和鈦能促進(jìn)γ'相的形成，增強(qiáng)高溫強(qiáng)度和抗蠕變性能，鉬和鎢可以進(jìn)一步提升高溫強(qiáng)度。
微觀結(jié)構(gòu)

基體相：一般為面心立方的鎳基固溶體，如γ基體，具有良好的高溫塑性和抗氧化性。
強(qiáng)化相：常見(jiàn)的有γ'相，是一種有序的金屬間化合物，如Ni?(Al、Ti)型化合物，具有的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，是合金高溫強(qiáng)化的主要成分。在合金中，γ'相以細(xì)小的析出相形式分布在基體中，顯著提高了合金的高溫強(qiáng)度。
性能特點(diǎn)

高溫強(qiáng)度高：在高溫環(huán)境下仍能保持較高的強(qiáng)度，能夠承受較大的應(yīng)力而不易變形。例如GH3230高溫合金棒材在700℃-1000℃下依然保持著的強(qiáng)度特性。
抗氧化性好：表面能形成致密的氧化膜，阻止氧進(jìn)一步侵蝕，從而在高溫下具有良好的抗氧化能力。像GH3536高溫合金棒材能夠在氧化性氣氛中長(zhǎng)期工作而不發(fā)生顯著的性能劣化。
抗蠕變性能：在長(zhǎng)時(shí)間的恒溫恒應(yīng)力作用下，抵抗緩慢塑性變形的能力較強(qiáng)。
耐腐蝕性佳：對(duì)酸、堿、鹽等腐蝕介質(zhì)有較好的抵抗力，適用于惡劣的工作環(huán)境。
生產(chǎn)工藝

熔煉：通常采用真空感應(yīng)熔煉（VIM）或真空電弧熔煉（VAR）技術(shù)進(jìn)行熔煉，以確保合金成分的均勻性和減少雜質(zhì)的含量。
熱加工：包括鍛造、軋制、擠壓等工藝，將熔煉后的合金錠制成所需的棒材形狀。合理的變形溫度和變形速率對(duì)于獲得均勻的微觀組織和的力學(xué)性能至關(guān)重要。
熱處理：一般要進(jìn)行固溶處理和時(shí)效處理，以進(jìn)一步優(yōu)化微觀組織和性能。
應(yīng)用領(lǐng)域

航空航天領(lǐng)域：用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、導(dǎo)向葉片、渦輪盤(pán)、壓氣機(jī)盤(pán)等關(guān)鍵部件。
能源領(lǐng)域：應(yīng)用于核電設(shè)備的高溫構(gòu)件、燃?xì)廨啓C(jī)的高溫渦輪葉片、燃燒室等部件。
汽車(chē)工業(yè)：在一些汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)零部件中使用，提升發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和可靠性。
其他行業(yè)：還可用于石化、冶金等領(lǐng)域的高溫耐腐蝕設(shè)備和部件。

華曠冶金主要產(chǎn)品：冷鐓線材、退火固溶盤(pán)條、特種精密合金材料、電熱合金、耐蝕合金、高溫合金、鎳鉻冷墩不銹鋼、高強(qiáng)度特種鈦合金、高韌性耐熱鋼、氣閥鋼、電磁閥、精密軟磁合金材料，棒材，線材，扁條，退火盤(pán)絲，異形線、彈簧線、精線、草酸精抽、度銅、醫(yī)療器械用不銹鋼絲材、非標(biāo)緊固件汽車(chē)零配件、高強(qiáng)度螺絲、精密電子螺絲、異型零件為主集研發(fā)等，規(guī)格（0.05-38）材質(zhì)：17-4-7PH（630-631）A286（SUH660-GH2132）X6Cr13，1.4000 X12Cr13，1.4006 X3CrNiMo13-4，1.4313 X12CrS13，1.4005 X20Cr13, 1.4021 X30Cr13, 1.4028 X29CrS13, 1.4029 X39Cr13, 1.4031 X17CrNi16-2, 1.4057 X105CrMo17, 1.4125 X105CrMo17,1.4125 X90CrMoV18,1.4112，X5CrNiCuNb16-4,1.4542 X7CrNi17-7,1.4568 X8CrNiMoAL15-7-2,1.4532，A-286GH1131 GH1140 GH2036 GH2132 GH625 GH3030 GH3044 GH80A GH188 GH696 GH907 GH4169，SNB16、SNB12、1RK91、3J9、3J21、3J53、TA2-3等特殊材料。

GH4169
沉淀強(qiáng)化鎳基高溫合金
GH4169是一種沉淀強(qiáng)化鎳基高溫合金，在-253～650℃溫度范圍內(nèi)具有良好的綜合性能，650℃以下的屈服強(qiáng)度居變形高溫合金的，并具有良好的抗疲勞、抗輻射、抗氧化、耐腐蝕性能，以及良好的加工性能、焊接性能良好。能夠制造各種形狀復(fù)雜的零部件，在宇航、核能、石油工業(yè)及擠壓模具中，在上述溫度范圍內(nèi)獲得了極為廣泛的應(yīng)用。
外文名GH4169
主要形式棒材、板材，帶材、管材
主要用途航空發(fā)動(dòng)機(jī)、核能工業(yè)、石油領(lǐng)域應(yīng)用的零件
特 點(diǎn)合金組織對(duì)熱加工工藝特別敏感
制 造各種形狀復(fù)雜的零部件
熔化溫度范圍1260~1320℃

該合金的另一特點(diǎn)是合金組織對(duì)熱加工工藝特別敏感，掌握合金中相析出和溶解規(guī)律及組織與工藝、性能的相互關(guān)系，可針對(duì)不同的使用要求制定合理、可行的工藝規(guī)程，就能獲得可滿足不同強(qiáng)度級(jí)別和使用要求的各種零件。供應(yīng)的品種有鍛件、鍛棒、軋棒、冷軋棒、圓餅、環(huán)件、板、帶、絲、管等。可制成盤(pán)、環(huán)、葉片、軸、緊固件和彈性元件、板材結(jié)構(gòu)件、機(jī)匣等零部件在航空上長(zhǎng)期使用。 [1]
材料牌號(hào)
GH4169GH169
相近牌號(hào)
Inconel718（美國(guó)），NC19FeNb法國(guó)
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
GJB 2612-1996 《焊接用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》
HB 6702-1993 《WZ8系列用GH4169合金棒材》
Q/6S 1034-1992 《高溫緊固件用GH4169合金棒材》
Q/3B 548-1996 《GH4169合金鍛件》
Q/3B 548-1996 《GH4169合金鍛件》
Q/3B 4048-1993 《YZGH4169合金棒材》
Q/3B 4050-1993 《GH4169合金板材》
Q/3B 4051-1993 《GH4169合金絲材》
GB/T14992-2005 《高溫合金》
化學(xué)成分
該合金的化學(xué)成分分為3類：標(biāo)準(zhǔn)成分、成分、高純成分。成分的在標(biāo)準(zhǔn)成分的基礎(chǔ)上降碳增鈮，從而減少碳化鈮的數(shù)量，減少疲勞源和增強(qiáng)強(qiáng)化相的數(shù)量，提高抗疲勞的含量，提高材料的純度和綜合性能。
核能應(yīng)用的GH4169合金，需控制硼的含量（其他元素成分不變），具體含量有工序雙方協(xié)商確定。當(dāng)ω（B）≤0.002%時(shí)，為與宇航工業(yè)用的GH4169合金加以區(qū)別，合號(hào)為GH4169A。

熱處理制度
合金具有不同的熱處理制度，以控制晶粒度、控制δ相形貌、分布和數(shù)量，從而獲得不同級(jí)別的力學(xué)性能。合金熱處理制度分3類：
Ⅰ：(1010~1065)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃±5℃，8h，以50℃/h爐冷至620℃±5℃，8h，空冷。
經(jīng)此制度處理的材料晶粒粗化，晶界和晶內(nèi)均無(wú)δ相，存在缺口敏感性，但對(duì)提高沖擊性能和抵抗低溫氫脆有利。
Ⅱ：(950~980)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃±5℃，8h，以50℃/h爐冷至620℃±5℃，8h，空冷。
Ⅲ：720℃±5℃，8h，以50℃/h爐冷至620℃±5℃，8h，空冷。
經(jīng)此制度處理后，材料中的δ相較少，能提高材料的強(qiáng)度和沖擊性能。該制度也稱為直接時(shí)效熱處理制度。
規(guī)格與狀態(tài)
可供應(yīng)模鍛件（盤(pán)、盤(pán)整體鍛件）、餅、環(huán)、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、不同形狀和尺寸的緊固件、彈性元件等。交貨狀態(tài)有供需雙方商定。絲材以商定的交貨狀態(tài)成盤(pán)裝交貨。
工藝
合金的冶煉工藝分為3類：真空感應(yīng)電渣重熔；真空感應(yīng)加真空電弧重熔；真空感應(yīng)加電渣重熔加真空電弧重熔?？筛鶕?jù)零件的使用要求，選擇所需的冶煉工藝，滿足應(yīng)用要求。
應(yīng)用與要求
制造航空和航天發(fā)動(dòng)機(jī)中各種靜止件和轉(zhuǎn)動(dòng)件，如盤(pán)、環(huán)件、機(jī)匣、軸、葉片、緊固件、彈性元件、燃?xì)鈱?dǎo)管、密封元件等和焊接結(jié)構(gòu)件；制造核能工業(yè)應(yīng)用的各種彈性元件和格架；制造石油和化工領(lǐng)域應(yīng)用的零件及其他零件。
近年來(lái)，在對(duì)該合金研究不斷深化和對(duì)該合金應(yīng)用不斷擴(kuò)大的基礎(chǔ)上，為提和降低成本，發(fā)展了很多工藝：真空電弧重熔時(shí)采用氦氣冷卻工藝，有效的減輕鈮偏析；采用噴射成形工藝生產(chǎn)環(huán)件，降低成本和縮短生產(chǎn)周期；采用超塑成形工藝，擴(kuò)大產(chǎn)品的生產(chǎn)范圍。

用該合金制造的渦輪盤(pán)、甩油盤(pán)、整體轉(zhuǎn)子、軸、緊固件等零件已按照發(fā)動(dòng)機(jī)所用的型號(hào)規(guī)范，在發(fā)動(dòng)機(jī)零、部件試驗(yàn)中通過(guò)了超轉(zhuǎn)、破裂、低循環(huán)疲勞試驗(yàn)；通過(guò)了高空臺(tái)試車(chē)個(gè)長(zhǎng)期（壽命）試車(chē)及試飛發(fā)射的考核，達(dá)到了設(shè)計(jì)和應(yīng)用的要求。
物化性能
GH4169性能
因GH4169合金中鈮含量高，合金中的鈮偏析成份都與冶金工藝直接相關(guān)。電渣重熔和真空電弧熔煉的熔煉速度和電極棒的質(zhì)量狀態(tài)直接影響材質(zhì)的優(yōu)劣。熔速快，易形成富鈮的黑斑；熔速慢，會(huì)形成貧鈮的白斑；電極棒表面質(zhì)量差和電極棒內(nèi)部有裂紋，均易導(dǎo)致白斑的形成，所以，提高電極棒質(zhì)量和控制熔速及提高鋼錠的凝固速率是冶煉工藝的關(guān)鍵因素。為避免鋼錠中的元素偏析過(guò)重，采用的鋼錠直徑不大于508mm。品均化工藝確保鋼錠中的L相完全溶解。鋼錠兩階段均勻化和中間坯二次均勻化處理的時(shí)間，根據(jù)鋼錠和中間坯的直徑而定。均勻化工藝的控制與材料中鈮的偏析程度直接相關(guān)。
生產(chǎn)中采用的1160℃，20h+1180℃，44h的均勻化工藝，尚不足以消除鋼錠中心的偏析，
因此建議采用以下工藝：
1.1150℃~1160℃，20h~30h+1180℃~1190℃，110h~130h；
2.1160℃，24h+1200℃，70h。
經(jīng)均勻化處理的合金具有良好的熱加工性能。鋼錠的開(kāi)坯加熱溫度不得超過(guò)1120℃。鍛件的鍛造工藝應(yīng)根據(jù)鍛件使用狀況和應(yīng)用要求，結(jié)合生產(chǎn)廠的條件而定。開(kāi)坯和生產(chǎn)鍛件時(shí)，中間退火溫度和終端溫度根據(jù)零件所需要的組織狀態(tài)和性能來(lái)確定，一般情況下，鍛造的終端溫度控制在930℃~950℃之間為宜。

預(yù)熱
工件在加熱之前和加熱過(guò)程中都進(jìn)行表面清理，保持表面清潔。若加熱環(huán)境含有硫、磷、鉛或其他低熔點(diǎn)金屬，GH4169合金將變脆。雜質(zhì)來(lái)源于做標(biāo)記的油漆、粉筆、潤(rùn)滑油、水、燃料等。燃料的硫含量要低，如液化氣和天然氣的雜質(zhì)含量要低于0.1%，城市煤氣的硫含量要低于0.25g/m3，石油氣的硫含量低于0.5%是理想的。
加熱的電爐好要具有較的控溫能力，爐氣為中性或弱堿性，應(yīng)避免爐氣成分在氧化性和還原性中波動(dòng)。
熱加工
GH4169合金合適的熱加工溫度為1120-900℃，冷卻方式可以是水淬或其他快速冷卻方式，熱加工后應(yīng)及時(shí)退火以得到佳的性能。熱加工時(shí)材料應(yīng)加熱到加工溫度的上限，為了加工時(shí)的塑性，變形量達(dá)到20%時(shí)的終加工溫度不應(yīng)低于960℃。
冷加工
冷加工應(yīng)在固溶處理后進(jìn)行，GH4169的加工硬化率大于奧氏體不銹鋼，因此加工設(shè)備應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整，并且在冷加工過(guò)程中應(yīng)有中間退火過(guò)程。
熱處理
不同的固溶處理和時(shí)效處理工藝會(huì)得到不同的材料性能。由于γ”相的擴(kuò)散速率較低，所以通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的時(shí)效處理能使GH4169合金獲得佳的機(jī)械性能。
打磨
在GH4169工件焊縫附近的氧化物要比不銹鋼的更難以去除，需要用細(xì)砂帶打磨，在硝酸和氫氟酸的混合酸中酸洗之前，也要用砂紙去除氧化物或進(jìn)行鹽浴預(yù)處