常熟市GH4169成分性能检测 苏州金属材料第三方检测机构

GH4169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，并具有良好的耐辐射、耐氧化、耐腐蚀性能，以及良好的加工性能、焊接性能良好。能够制造形状复杂的零部件

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零件。机匣等零部件长期使用。

GH4169 的化学成分:

GH4169特性：

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-235°C～650°C,短时使用温度可达800°C。合金在650°C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。

GH4169 应用：
合金已用于制作航空发动机、环件、机匣、轴、叶片、紧固件、弹性元件、燃气导管、密封元件和焊接结构件等；制作液氢、制作核能工业应

用的各种弹性元件和格架；制作石油和化工领域应用的多种零件。

摘 要：目的 减轻不同热处理状态下激光增材制造高 Nb 含量 GH4169 合金组织中的微观偏析。方法采用激光增材制造方法对球磨 Nb 合金化后的合金粉末进行快速成形，获得具有较高 Nb 含量的 GH4169 合金试样。

通过光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析、维氏硬度测试方法，对沉积态、固溶态和直接时效态试样进行分析，研究因合金中 Nb含量变化引起的微观偏析对沉积态和热处理态合金的枝晶组织和显微硬度的影响。

结果 随着 Nb 含量的增加，一方面，由于枝晶间的 Nb含量增加，枝晶间（γ+Laves）共晶数量增加，且共晶组织形貌更为连续；沉积态试样的显微硬度由 228.4HV 增大至534.1HV。另一方面，枝晶干 Nb元素含量增加，枝晶干与枝晶间 Nb 元素含量的差异缩小，Nb 元素的偏析比由 8.59 减小至4.13。

后续固溶处理后，枝晶结构逐渐消失，枝晶间 Laves相的数量随之减少，枝晶干与枝晶间的微观偏析减轻；固溶态试样硬度值随之减小，减小趋势随固溶温度的升高而逐渐平缓。

随着 Nb 含量的增加，直接时效处理后，各试样显微硬度值在微观区域内的均匀性提高，枝晶干与枝晶间强化相的析出差异减小。

结论 合适的热处理制度既可以实现合金元素的均匀化，还能减小枝晶干与枝晶间强化相的析出差异，减轻激光增材制造高 Nb 含量GH4169 合金组织中的微观偏析。

GH4169（国外牌号为 Inconel718）合金是一种镍铁基变形高温合金，具有良好的焊接性能和抗腐蚀性、良好的热加工性能、较高的强度，是航空航天及石油化工、冶金矿山应用的关键性材料。随着我国航空航天技术的发展，几何形状多样、结构复杂、性能优异的高温合金结构件需求量也日益增大。目前的锻造工艺还很难满足几何形状复杂、尺寸精密等要求，这在一定程度上限制了GH4169 合金的发展与应 用。

随着计算机技术、激光技术、机械工程技术及 CAD/CAM 技术的发展，20 世纪 80、90年代诞生了以激光熔覆技术和快速成形技术为基础的金属零件激光增材制造技术，这为获得高性能的高温合金开拓了新途径[3-4]。

激光增材制造 GH4169 合金熔池凝固速度快，避免了材料中合金元素的宏观偏析[5-10]，激光增材制造 GH4169合金组织的亚结构为枝晶结构，枝晶间主要为(γ+Laves)共晶组织。特别地，GH4169 合金激光熔池在凝固末期形成了富含 Nb的脆性 Laves 相，该相中 Nb 的质量分数达到 22.4%[11]，而基体 γ 相中Nb 元素的含量大大低于枝晶间。