部分3D打印制造GH4169力学性能

GH4169简介：

GH4169占世界高温合金吨位一半GH4169 是高温合金的主力、热结构航空航天应用的基石,GH4169于1965 年实现工业化应用，相对较新，但如今已广泛使用。GH4169是世界上占主导地位的高温合金，约占世界吨位的一半，它可以在 600°C 以上永久使用，具有良好的蠕变、断裂强度、高抗疲劳性，并在高温下具有耐腐蚀性。GH4169在飞机涡轮喷气发动机的重量占比在 50% 以上，是压气机高压段的圆盘、叶片、外壳、涡轮部分的部分叶片的主要材料。GH4169不仅高温性能优异，在低温下同样具有良好的韧性（防止零件发生脆性断裂），因此还在火箭发动机和其他低温工况找到了多种应用。GH4169的杨氏模量几乎是钛合金Ti6Al4V(TC4) 的两倍，与非合金可硬化碳钢 (45号钢) 相似。

GH4169是Ni-Cr-Fe基沉淀硬化型变形高温合金，长时使用温度范围-253℃-650℃，短时使用温度可达800℃。合金在650℃以下强度较高，具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化和耐腐蚀性能，以及良好的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性。适于制作航空、航天、核能和石化工业中的涡轮盘、环件、叶片、轴、紧固件和弹性元件、板材结构件、机匣等，主要产品有热轧和锻制棒材、冷拉棒、板材和带材、丝材、管材、环形件和锻件等

GH4169的强化原理：

两种强化模式相结合：

（1）固溶强化（铁、铬、钼和铌的原子可以替代金属基体中的镍）；

（2）有序金属间相 γ' 和 γ'' 的沉淀硬化；

GH4169必须首先升到较高温度，以确保时效成分（铝、钛和铌）溶解在基体中—所谓的固溶。之后，在较低温度下保温（所谓时效）时，会析出各种相，相的种类和多少，对合金的力学性能，尤其是蠕变寿命影响很大，而且只有当析出物达到影响位错运动的临界尺寸时，才能提高强度和硬度。总之，GH4169合金含有多种金属元素，这些金属元素在不同温度条件下的相互作用是极其复杂的，在这里不做过多论述。

GH4169的热处理：

GH4169热处理制度

标准热处理:

A)盘形锻件、环形件，（950~980)℃±10℃×l h/OQ(或AC、或WQ)+720℃±10℃×8h/FC(50℃±10℃/h) →620℃±10℃×8h/AC,HB 461~341;

B)航天用锻制圆饼，（950~1010)℃±10℃×l h/AC+720℃±10℃×8h/FC(50℃/h) →620℃土10℃×8h/AC(或FC)；

C)丝材，955℃±10℃×l h/AC+ 720℃±10℃×8h/FC( 50℃±10℃/h) →620℃±5℃×(7~8)h／AC,HRC≥32;

D)棒材和锻件：

（950~980)℃±10℃×l h/AC+720℃±5℃×8h/FC(50℃±10℃/h)→620℃土5℃×8h/AC,HB ≥346;

E)板材、焊接件：

（940~960）℃/AC+(710~730)℃×(8~8.5)h/FC(50℃±10℃/h)→(615~620)℃×（8~8.5) h/AC，其中固溶保温时间：δ(d)≤3mm，(25~30)min;J(d)3mm~5mm，(30~35)min;

F)管材：

955℃±10℃×30min/AC(或风冷)+720℃±10℃×8h/FC(50℃±10℃/h) →620℃±10℃，使总保温时间不少于18h，空冷或风冷。

盘形锻件直接时效制度：

720℃±10℃×8h/FC(50℃±10℃/h)→620℃±10℃×8h/AC。

部分3D打印GH4169不同热处理下的材料性能

微铸锻：

电弧熔积：

电弧微铸锻复合: 未热处理

电弧微铸锻复合（2种热处理制度）:

力学性能