GH4099精密合金
GH4099 高温合金所具有的耐高温、耐腐蚀等性能主要取决于它的化学组成和组织结构， 以GH4169 镍基变形高温合金为例，可看出GH4169 合金中铌含量高，合金中的铌偏析程度与冶金工艺直接相关，GH4169 基体为Ni-Gr 固溶体，含Ni 质量分数在50%以上可以承受1 000℃ 左右高温，与美国牌号Inconel718 相似，合金由γ 基体相、δ 相、碳化物和强化相γ'和γ″相组成，GH4169 合金的化学元素与基体结构显示了其强大的力学性能，屈服强度与抗拉强度都优于45 钢数倍，塑性也要比45 钢好，稳定的晶格结构和大量强化因子构造了其优良的力学性能，高温合金由于其复杂、恶劣的工作环境，其加工表面完整性对于其性能的发挥具有非常重要的作用，但是高温合金是典型难加工材料，其微观强化项硬度高，加工硬化程度严重，并且其具有高抗剪切应力和低导热率，切削区域的切削力和切削温度高，在加工过程中经常出现加工表面质量低、破损非常严重等问题，在一般切削条件下，高温合金表层会产生硬化层、残余应力、白层、黑层、晶粒变形层等过大的问题。
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GH4099(GH99) 热处理制度
板材经1140~1160℃，空冷处理;焊丝经1100~1140℃，空冷处理。
GH4099(GH99) 品种规格与状态
供应的冷轧薄板δ0.8~4.0mm的冷轧薄板和d0.3~10mm的冷拉丝材，均固溶处理和碱酸洗后供应。
GH4099(GH99) 熔炼与铸造工艺
合金采用真空感应炉加电渣重熔工艺生产。
GH4099(GH99) 应用概况与特殊要求
用该合金板材制成的航空发动机加力可调喷口壳体，已经过长期使用考核，并投入批量生产，可减轻发动机重量和延长寿命。
折叠1.1、材料牌号
GH4099(GH99)
折叠1.2、GH4099(GH99)
相近牌号 ЭП693，ХН68МВКТЮР(俄罗斯)
折叠1.3、GH4099(GH99)材料的技术标准
GJB 1952-1994 《航空用高温合金冷轧薄板规范》
GB 5333-1985 《航空用HGH99合金焊丝技术条件》
BZ 44-903B-06 《GH99合金冷轧薄板技术条件》 (抚顺钢厂企标)
折叠1.4、GH4099(GH99)化学成分
表1-1
C Cr Ni W Mo Al Co Ti
≤0.08 17.00~20.0 余量 5.00~7.00 3.50~4.50 1.70~2.40 5.00~8.00 1.00~1.50
Fe B Mg Ce Mn Si P S
≤2.00 ≤0.005 ≤0.010 ≤0.020 ≤0.40 ≤0.50 ≤0.015 ≤0.015
注:B、Ce按计算量加入。
2、GH4099(GH99) 物理及化学性能
折叠2.1、GH4099(GH99)热性能
2.1.1、GH4099(GH99) 熔化温度范围 1345~1390℃
2.1.2、GH4099(GH99) 热导率 见表2-1。
表2-1
θ/℃ 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
λ/(W/(m·C)) 10.47 12.56 14.24 15.91 18.00 19.68 21.77 23.45 25.54 27.21
2.1.3、GH4099(GH99) 线膨胀系数 见表2-2。
表2-2
θ/℃ 20~100 20~200 20~300 20~400 20~500 20~600 20~700 20~800 20~900 20~1000
α/10-6C-1 12.0 12.4 12.8 13.0 13.7 14.2 14.7 15.1 15.3 17.4
2.1.4热扩散率 见表2-3
表2-3
θ/℃ 10 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Q/(10-6m2/S)) 2.5 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.0 4.3 4.4 4.55
折叠2.2、GH4099(GH99)密度
ρ=8.47g/cm3
折叠2.3、GH4099(GH99)电性阻率
表2-4
θ/℃ 14 110 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
ρ/(10-6Ω.M)) 1.373 1.403 1.414 1.427 1.440 1.443 1.457 1.452 1.423 1.393 1.357
2.4、GH4099(GH99) 磁能型 合金无磁性
折叠2.5、GH4099(GH99)化学性能
2.5.1、GH4099(GH99) 抗氧化性能
2.5.1.1、GH4099(GH99) 合金在空气介质中试验100h的氧化速率和晶界氧化深度见表2-6。
表2-6
θ/℃ 800 900 1000 1010
氧化速率/(g/m2·h) 0.017 0.084 0.212 0.481
晶界氧化深度/mm 0 0.0064~0.0086 0.0160~0.0192 0.0288~0.0320
工艺性能与要求
折叠3.1、成形性能
3.1.1、合金锻造装炉温度≤700℃，加热温度1120~1160℃，开锻温度不低于1050℃，终锻温度不低于980℃。板坯热轧加热温度1110~1150℃，终轧温度不低于850℃。板材荒轧加热温度1130~1150℃，精轧加热温度为1110~1130。
3.1.2、合金的极限深冲系数为2.08，极限翻遍系数为1.64， 小问去半径小于0.77δ，极限旋薄率为 71.7%
3.1.3、当冷变形两位30%时，板材的开始再结晶温度为900℃，完全再结晶温度为1080℃。
折叠3.2、焊接性能
合金具有满意的焊接工艺性能，十字塔接焊接裂纹倾向性小于15%，可以用手工氩弧焊、自动钨级氩弧焊、缝焊和点焊等方法进行联合焊接。电阻罕见的待焊表面进行酸洗。该合金可与GH3030、GH3044、GH3128等高温合金，进行氩弧焊和缝焊。
折叠3.3、表面热处理
3.3.1、零件热处理前后应将表面油污和其他脏污清洗干净，以免在热处理时引起表面局部腐蚀。
3.3.2、零件热处理后的氧化皮，可用吹砂方法或用含有的酸洗液清洗干净。零件在进行电阻焊前必须用含有的酸洗液清理表面。
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GH4099 欧盟中英、德、法是上主要的高温合金生产和研发代表，英国是上zui早研究和开发高温合金的之一，英国的铸造合金jishijielingxian，代表性的是国际镍公司（MondNickepany）的Nimocast合金，后该国的飞机发动机制造商罗罗控股公司（Rolls-Royceplc）又研制了定向凝固和单晶合金SRR99、SRR2000和SRR2060等，主要用于航空发动机制造。
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