Inconel693鎳基合金

GH4099(GH99)概述

GH4099鋼的組成和特性

GH4099鋼，也被稱為Inconel 718鋼，是一種高強度、耐高溫的鎳基合金鋼。它由鎳、鉻、鐵、鉬和鈦等元素組成，具有出色的耐腐蝕性和抗氧化性能。 GH4099鋼的主要特性之一是其優異的高溫強度。
GH4099是一種以γ'相為主要強化相的沉淀強化型鎳基高溫合金。該合金中含有質量分數為19%的Cr元素，因此具有優異的耐腐蝕性能。此外，合金中Co、Mo、W元素的質量分數之和達到16%,這些元素除了有明顯的固溶強化作用外，還可在很大程度上提高合金的高溫使用性能，使GH4099合金的最高使用溫度可高達1000℃左右。此外，該合金中Al、Ti元素的質量分數之和超過3%,這使得該合金經時效處理后，γ相Ni3(Al,Ti)在基體中均勻彌散地析出，顯著提高了合金的力學性能，因此該合金已廣泛應用于航空航天發動機、燃氣輪機的熱端部件(發動機的燃燒室及葉片等零部件[1])以及高性能車用動力總成的關鍵零部件[2]。

1.1、材料牌號GH4099(GH99)

1.2、GH4099(GH99)

相近牌號ЭП693,ХН68МВКТЮР(俄羅斯)

1.3、GH4099(GH99) 材料的技術標準

GJB 1952-1994《航空用高溫合金冷軋薄板規范》

GB 5333-1985《航空用HGH99合金焊絲技術條件》

BZ 44-903B-06《GH99合金冷軋薄板技術條件》(撫順鋼廠企標)
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化學成分：



C ≤0.08



Cr 17.00～20.0



Ni 余量



W 5.00～7.00



Mo 3.50～4.50



Al 1.70～2.40



Co 5.00～8.00



Ti 1.00～1.50



Fe ≤2.00



≤0.005



Mg ≤0.010



Ce ≤0.020



Mn ≤0.40



Si ≤0.50



≤0.015



≤0.015

2 實驗材料與方法

GH4099沉積態試樣在激光增材制造系統上完成，該成形系統由最大輸出功率為6kW的半導體激光器、五軸數控機床、送粉器、同步送粉噴嘴、氬氣保護箱和水冷機組組成。實驗所需的GH4099合金球形粉末采用旋轉電極法制備，其化學成分如表1所示，粉末粒徑為60～120 μm,粉末形貌如圖1所示。為了去除合金粉末中的水分，實驗前將合金粉末置于真空烘干箱中于120 ℃下干燥處理2 h。實驗所用基材為316L不銹鋼，基材尺寸為140 mm×60 mm×6 mm,實驗前將基材用砂紙打磨后再用bing酮清洗。通過前期工藝參數探究，選取zui佳的工藝參數進行激光沉積實驗，具體參數如下：激光功率為2 kW,掃描速率為10 mm/s,光斑直徑為5 mm,Z軸抬升量為0.5 mm,搭接率為50%,送粉量為7.5 g/min,激光掃描方式為單層內往復掃描，層與層之間的掃描方向偏轉90°。沉積態試樣的尺寸為80 mm×30 mm×30 mm,沿激光掃描方向加工出標準拉伸試樣，拉伸試樣的尺寸如圖2所示。沉積態試樣的熱處理制度選用鍛件標準，如表2所示。

GH4099鋼的加工工藝
GH4099鋼是一種高溫合金鋼，具有出色的耐熱性能和抗腐蝕性能，廣泛應用于航空、航天和能源行業。 GH4099鋼的加工工藝是關鍵，它直接影響著鋼材的質量和性能。首先，對于GH4099鋼的切削加工，需要選擇合適的切削工具和切削參數，以確保切削過程的穩定性和高效性。同時，切削液的選擇也很重要，它能夠降低切削溫度、減少切削力和延長刀具壽命。 其次，對于GH4099鋼的熱處理工藝，常用的方法有固溶處理和時效處理。固溶處理是將GH4099鋼加熱到一定溫度，使其內部的合金元素均勻溶解，然后迅速冷卻，以提高鋼材的硬度和強度。時效處理是在固溶處理后，將GH4099鋼再次加熱到一定溫度，保持一段時間，然后進行冷卻。這個過程能夠進一步提高鋼材的強度和耐熱性能。 最后，GH4099鋼的焊接工藝也需要注意。由于鋼材的合金元素含量較高，焊接過程中容易產生裂紋和變形。因此，需要選擇合適的焊接材料和焊接工藝，以確保焊接接頭的質量和可靠性。 綜上所述，GH4099鋼的加工工藝是一個復雜而重要的過程。只有合理選擇切削工具、切削參數、切削液、熱處理工藝和焊接工藝，才能夠保證GH4099鋼的質量和性能達到zui佳狀態。
GH4099(GH99)是一種高合金化的鎳基時效板材合金,用鈷、鎢、和鋁、鈦等元素綜合強化,使合金具有較高的熱強行,900℃一下可以長期使用,*工作溫度可達1000℃。該合金組織穩定,并具有滿意的冷熱加工成型和焊接工藝性能,適合于制造航空發動機燃燒室和加力燃燒室等高溫板材承力焊接結構件,用該合金制造的大型板材結構件,可在固溶處理后不經時效處理直接使用。
GH4099(GH99)熱處理制度

板材經1140~1160℃,空冷處理;焊絲經1100~1140℃,空冷處理。

GH4099(GH99)品種規格與狀態

供應δ0.8~4.0mm的冷軋薄板;d0.2~10mm的冷拉絲材,d8~350mm鍛材,均固溶處理和堿酸洗后供應。

GH4099(GH99)熔煉與鑄造工藝

合金采用真空感應爐加電渣重熔工藝生產。

GH4099(GH99)應用概況與特殊要求

用該合金板材制成的航空發動機加力可調噴口殼體,已經過長期使用考核,并投入批量生產,可減輕發動機重量和。
H4099應用領域：
合金板材已用于制造航空發動機加工可調噴口殼體、加力筒體等零件；軋制棒材已用于制造航空發動機的壓氣機葉片；鍛制棒材已用于制造大型艦用燃氣輪機和巡航dao彈的結構部件。用該合金制造的大型板材結構件，可在固溶處理后不經時效處理直接使用。