涡轮叶片是燃气涡轮机中涡轮段的关键构成器件。高速运转的叶片承担将高温高压的气流吸进燃烧机，以维持引擎的工作中。为了更好地能确保在高温高压的极端化环境下平稳长期工作中，涡轮增压叶片通常采取高溫合金锻造，并采取不一样形式来冷却比如內部气流冷却、边界层冷却、亦或采取维护叶片的热障镀层等形式来确保运行时的可靠性。在蒸汽涡轮机和燃气涡轮机中，叶片的金属疲劳是发动机故障最关键的因素。涡轮机叶片一般承担很大的工作中应力和较高的工作中温度,且应力和温度的转变也较频繁和强烈,除此之外也有浸蚀和磨损状态难题,其对工作中标准的规定十分严苛,因而要求叶片的加工精度很高。

涡轮增压叶片务必采取高溫合金锻造，那样才能够确保发动机在运作全过程中不容易由于温度太高造成金属疲劳，由于金属材料一旦疲惫是发动机产生故障最关键的因素。涡轮增压叶片往往挑选高溫合金还有一部份的因素是由于叶片也要充分考虑腐蚀和磨损状态的难题，而高溫合金里边的镍铬元素能够非常好控制叶片的腐蚀的磨损这种不利发动机长期性工作中的难题。

好啦，接下来上海墨钜为大家整理了涡轮增压叶片较为常见的高溫合金之一GH4169,下面会从GH4169的成份性能运用主要用途等层面详细介绍材料的每个特点，从侧边掌握涡轮增压叶片的要求和基本原理。

GH4169是一种沉淀强化镍基高溫合金，在-253～650℃温度区域内具备优良的综合性性能，650℃以下的屈服强度居变形高溫合金的第一位，并具备优良的缓解疲劳、防辐射、抗氧化性、抗腐蚀性能，及其优良的生产加工性能、电焊焊接性能优良。可以生产制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能发电、石化工业及冲压模具中，在所述温度区域内得到 了极其普遍的运用。

该合金的另一特性是合金机构对热加工尤其敏感，把握合金中相析出和溶解规律性及组织与加工工艺、性能的内在联系，可对于不一样的应用规定制定合理、行得通的工艺规程，就能得到 可满足不一样抗压强度级別和应用规定的各种各样零件。供货的种类有锻件、锻棒、轧棒、冷轧棒、饼形、环件、板、带、丝、管等。可做成盘、环、叶片、轴、标准件和隔振器、板材零部件、机匣等零部件在航空上长期性应用。

材料型号

GH4169(GH169）

相近型号

Inconel718（英国），NC19FeNb(荷兰）

标准规范

GJB2612-1996《焊接用高温合金冷拉丝材规范》

HB6702-1993《WZ8系列用GH4169合金棒材》

Q/6S1034-1992《高温紧固件用GH4169合金棒材》

Q/3B548-1996《GH4169合金锻件》

Q/3B548-1996《GH4169合金锻件》

Q/3B4048-1993《YZGH4169合金棒材》

Q/3B4050-1993《GH4169合金板材》

Q/3B4051-1993《GH4169合金丝材》

GB/T14992-2005《高温合金》

GH4169成分

该合金的成分分成3类：规范成份、优质成份、高纯成份，件表1-1。优质成份的在规范成份的基本上降碳增铌，进而降低碳化铌的总数，降低疲惫源和提高加强相的总数，提升抗疲劳的成分，提升原材料的纯度和综合性能。

核能发电运用的GH4169合金，需调节硼的成分（别的原素成份不会改变），实际成分有工艺流程双方商议明确。当ω（B）≤0.002%时，为与宇航工业级的GH4169合金多方面差别，合金型号为GH4169A。

GH4169热处理制度

合金具备不一样的热处理工艺制度，以调节晶粒大小、调节δ相形貌、遍布和总数，进而得到 不一样级別的力学性能。合金热处理工艺规章制度分3类：

Ⅰ：(1010~1065)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷散热+720℃±5℃，8h，以50℃/h炉冷至620℃±5℃，8h，空冷。

经此制度解决的原材料晶体钝化处理，位错和晶内均无δ相，存有空缺敏感度，但对提升冲击性性能和抵御超低温氢脆有利。

Ⅱ：(950~980)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷散热+720℃±5℃，8h，以50℃/h炉冷至620℃±5℃，8h，空冷。

Ⅲ：720℃±5℃，8h，以50℃/h炉冷至620℃±5℃，8h，空冷。

经此制度处理后，原材料中的δ相比少，能提升原材料的抗压强度和冲击性性能。该制度也称之为直接时效性热处理工艺制度。

GH4169规格型号与情况

可供货模锻件（盘、盘总体锻件）、饼、环、棒（锻棒、轧棒、冷拉棒）、板、丝、带、管、不一样形状和规格的标准件、隔振器等。供货情况有甲乙双方商谈。丝材以商谈的供货情况成盘装供货。

GH4169加工工艺

合金的冶炼厂加工工艺分成3类：真空感应电渣重熔；真空感应加真空泵电孤重熔；真空感应加电渣重熔加真空电孤重熔。可依据零件的应用规定，挑选需要的冶炼厂加工工艺，考虑运用规定。

GH4169运用与规定

生产制造航空和航天发动机中各种各样静止件和转动件，如盘、环件、机匣、轴、叶片、标准件、隔振器、天然气软管、密封性元器件等和电焊焊接零部件；生产制造核能发电工业生产运用的各种各样隔振器和层架；生产制造原油和化工厂行业运用的零件以及他零件。

近些年，在对该合金科学研究持续推进和对该合金运用不断发展的基本上，为保证质量和控制成本，发展趋势了许多加工工艺：真空电孤重熔时采取氦气制冷加工工艺，合理的缓解铌缩松；采取喷射成形加工工艺生产制造环件，控制成本和减少生产周期；采取超塑成型加工工艺，扩张产品的生产范围。

GH4169作用考评

用该合金生产制造的涡轮增压盘、甩挡油板、总体电机转子、轴、标准件等零件已依照发动机常用的型号规格标准，在发动机零、器件实验中根据了超转、破裂、低循环系统疲劳测试；根据了高处台试运行个长期性（使用寿命）试运行及首飞发送的考评，做到了设计方案和运用的规定。

GH4169性能

因GH4169合金中铌成分高，合金中的铌偏析成分都和冶金工业加工工艺直接有关。电渣重熔和真空电孤冶炼的冶炼速率和电级棒的品质情况直接危害材料的好坏。熔速快，易产生富铌的黑斑；熔速慢，会产生贫铌的白斑；电级棒工艺性能差和电级棒內部有裂痕，均易造成 白斑的形成，因此，提升电级棒品质和调节熔速及提升钢锭的凝结速度是冶炼厂加工工艺的首要条件。为防止钢锭中的原素偏析过重，迄今采取的钢锭直徑不超508毫米。品均化加工工艺务必保证钢锭中的L相彻底溶解。钢锭两环节均匀分布化和正中间坯二次均匀分布化处理的時间，依据钢锭和正中间坯的直徑而定。均匀分布化加工工艺的调节与原材料中铌的偏析水平直接有关。

现阶段生产制造中采取的1160℃，20h+1180℃，44h的均匀分布化加工工艺，尚不能清洁钢锭中心点的缩松，

因而提议采取下列加工工艺：

1.1150℃~1160℃，20h~30h+1180℃~1190℃，110h~130h；

2.1160℃，24小时+1200℃，70h。

5.1.2经均匀分布化解决的合金具备优良的热处理性能。钢锭的初轧加温温度不可超出1120℃。锻件的铸造工艺应依据锻件应用情况和运用规定，融合生产厂家的标准而定。初轧和生产制造锻件时，正中间淬火温度和终端温度务必跟军零件所必须的机构情况和性能来明确，一般状况下，锻造的终端设备温度调节在930℃~950℃中间为宜。

GH4169加热

产品工件在加温以前和加温全过程上都务必开展表层清洁，维持表层干净。若加热环境带有硫、磷、铅或别的低熔点金属材料，GH4169合金将变脆。残渣来自做标识的漆料、铅笔、润滑脂、水、然料等。燃料的含硫量要低，如液化石油气和燃气的残渣成分要小于0.1%，大城市煤气的含硫量要小于0.20g/m3，石油气的含硫量小于0.5%是理想化的。

加热的电炉最好是要具备较精准的温度控制工作能力，炉气务必为中性化或弱碱性，应防止炉气成份在还原性和氧化性中起伏。

热处理

GH4169合金适合的热处理温度为1120-900℃，制冷形式能够是水淬或别的迅速冷却形式，热处理后应立即淬火以确保获得最好的性能。热处理时原材料应加温到生产加工温度的限制，为了更好地确保生产加工时的塑性，形变量做到20%时的终生产加工温度不可小于960℃。

GH4169冷拉

冷拉应在固溶处理后开展，GH4169的冷作硬化率超过奥氏体不锈钢板，因而生产设备应作相对调节，而且在冷拉全过程中需有正中间淬火全过程。

GH4169热处理

不一样的固溶处理和时效处理加工工艺会获得不一样的原材料性能。因为γ”相的扩散速度较低，因此根据长期的调质处理能使GH4169合金取得最好的机械设备性能。

GH4169打磨抛光

在GH4169产品工件焊接周边的金属氧化物要比不锈钢的更难以去除，必须用细沙带打磨抛光，在氰化钠和盐酸的混和酸中酸洗钝化以前，还要用打磨砂纸除去金属氧化物或开展盐浴预备处理。

GH4169机生产加工

GH4169的机械加工需要在固溶处理后开展，要充分考虑原材料的加工硬化性，与奥氏体不锈钢板不一样的是，GH4169合适采取低表层切削速度。

GH4169电焊焊接

沉淀硬化型的GH4169合金很合适于电焊焊接，无焊后裂开趋向。适焊性、易工艺性能、高韧性是这类原材料的几个优势。

GH4169合适于电弧焊接、等离子焊等。在电焊焊接前，原材料表层要清洁、无油渍、无铅笔标记等，焊接周边25mm区域需要打磨抛光外露明亮的金属材料。

GH4169强烈推荐应用的焊材：

GTAW/GMAW

NicroferS5219

W.-Nr.2.4667

SG-NiCr19NbMoTi

AWSA5.14ERNiFeCr-2

BS2901Part5:NA51

文章的最后，上海墨钜再附上GH4169的化学成分和物理机械性能，大家可上下文结合了解材料的全部。

GH4169

化学身分（wt％）

（限定ASTM B637中划定）

碳：≤0.08 硅：≤0.35

铬：17.00-21.00 铜：≤0.30

镍：50.00-55.00 磷：≤0.015

钼：2.80-3.30 硫：≤0.015

钛：0.65-1.15 铝：0.20-0.80

钴：≤1.0 铌+钽 4.75-5.50

锰：≤0.35 硼：≤0.006

GH4169物理特性

密度，磅/英寸3：0.296

弹性模量，psi：29 x 10 6

热收缩系数，68-212?F，/?F：7.1 x 10 -6

导热系数，Btu / fthr?F：6.5

比热，Btu /lb?F：0.10

电阻率，Microhm-in：47.6