GH4199合金：Ni-Cr基沉淀硬化型高温合金，卓越性能

作者：admin 发布时间：2024-08-30 14:59点击：

1. 概述

GH4199是一种基于Ni-Cr的沉淀硬化型变形高温合金，适用于温度不超过950℃的工作环境。该合金通过添加钨、钼和铬元素实现固溶强化，同时引入铝、钛元素以形成时效强化相，并辅以硼、镁元素以净化和强化晶界。GH4199合金以其高强度、优异的抗氧化性和焊接性能著称，特别是在900℃下，其抗拉强度超过490MPa，是同类板材中耐高温性能最优异的合金之一。其主要产品形态涵盖热轧和锻制棒材、热轧板、冷轧薄板、带材及管材。

2. 应用概况及特性

GH4199合金已广泛应用于航空发动机领域，特别是在950℃以下的工作环境中，如加力燃烧室隔热屏、可调喷口隔热屏、套筒等关键焊接承力组件及飞机机载设备零件。该合金在实际应用中表现出色，批产和使用情况均十分良好。然而，由于其高合金化程度和较大的变形抗力，合金的热、冷加工塑性相对较差，因此在加工过程中需严格控制锻（轧）制道次的冷变形量，以避免加工裂纹的产生。此外，合金在700℃～800℃长期时效后会有o相析出，需在设计和使用时加以考虑。

3. 材料牌号与相近牌号

· 材料牌号：GH4199（GH199）
· 相近牌号：3I199(B)K101、XH56BMTIO（俄）

4. 材料技术标准

GH4199合金遵循以下主要技术标准：
· GB/T 14992 高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号
· Q/6S 1818 GH4199合金热轧和锻制棒材规范
· Q/6S 1819 GH4199合金冷轧薄板规范
· 辽新7-0074 GH199合金冷轧薄板技术条件
· 辽新7-0075 GH199合金棒材技术条件
· Q/GYB 517 GH4199合金冷轧带材

5. 熔炼工艺

GH4199合金采用先进的熔炼工艺，包括真空感应炉+真空自耗重熔或真空感应炉+真空电弧重熔，以确保合金成分的均匀性和纯度。

6. 化学成分

GH4199合金的化学成分严格遵循GB/T 14992标准，具体如表所示：

元素	质量分数/%
C	≤0.10
Cr	19.00～21.00
Ni	余量
W	9.00～11.00
Mo	4.00～6.00
Al	2.10～2.60
Ti	1.10～1.60
Fe	≤4.00
Mg	≤0.050
B	≤0.008
Si	≤0.55
P	≤0.015
S	≤0.015
Mn	≤0.50
Cu	≤0.070
其他	—

7. 热处理制度

GH4199合金在固溶状态下使用，其标准热处理制度依据不同产品形态有所不同：
· 热轧和锻制棒材：(1150～1200)℃/AC，保温时间依据材料直径确定。
· 板材和带材：(1100～1150)℃/WQ或AC，保温时间依据材料厚度确定。

8. 品种规格与供应状态

GH4199合金的主要规格及供应状态如下：
· 主要规格：d10mm～80mm热轧棒；d90～300mm锻制棒；0.5mm～4.0mm冷轧板；0.1mm～1.2mm冷轧带。
· 供应状态：棒材一般不经热处理直接供应；冷轧板经固溶+酸洗+矫正+切边后供应；冷轧带经固溶+酸碱洗+切边后成卷供应，进行光亮热处理后可省略酸碱洗步骤。

9. 工艺性能与要求

9.1 成形工艺与性能

GH4199合金的热加工温度范围为900℃～1200℃，最佳变形温度为1050℃～1150℃。其极限变形量与极限变形抗力随温度变化而变化，需严格控制锻（轧）制道次的冷变形量以防止加工裂纹。

9.2 焊接性能

GH4199合金具有良好的焊接性能，可采用氩弧焊、点焊、滚焊和电弧焊等多种焊接方法。对于厚壁或形状复杂的零件，建议在焊接前进行软化处理，以提高焊接质量。氩弧焊是常用的焊接方式之一，采用基体材料作为焊丝时焊后无需额外热处理。此外，使用HGH3533和HGH3367合金作为填充材料时也能获得良好的焊接接头性能

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