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Inconel693镍基合金

GH4099(GH99)概述

GH4099钢的组成和特性

GH4099钢，也被称为Inconel 718钢，是一种高强度、耐高温的镍基合金钢。它由镍、铬、铁、钼和钛等元素组成，具有出色的耐腐蚀性和抗氧化性能。 GH4099钢的主要特性之一是其优异的高温强度。

GH4099是一种以γ'相为主要强化相的沉淀强化型镍基高温合金。该合金中含有质量分数为19%的Cr元素，因此具有优异的耐腐蚀性能。此外，合金中Co、Mo、W元素的质量分数之和达到16%,这些元素除了有明显的固溶强化作用外，还可在很大程度上提高合金的高温使用性能，使GH4099合金的最高使用温度可高达1000℃左右。此外，该合金中Al、Ti元素的质量分数之和超过3%,这使得该合金经时效处理后，γ相Ni3(Al,Ti)在基体中均匀弥散地析出，显著提高了合金的力学性能，因此该合金已广泛应用于航空航天发动机、燃气轮机的热端部件(发动机的燃烧室及叶片等零部件[1])以及高性能车用动力总成的关键零部件[2]。

1.1、材料牌号GH4099(GH99)

1.2、GH4099(GH99)

相近牌号ЭП693,ХН68МВКТЮР(俄罗斯)

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)

化学成分：



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 实验材料与方法

GH4099沉积态试样在激光增材制造系统上完成，该成形系统由最大输出功率为6kW的半导体激光器、五轴数控机床、送粉器、同步送粉喷嘴、氩气保护箱和水冷机组组成。实验所需的GH4099合金球形粉末采用旋转电极法制备，其化学成分如表1所示，粉末粒径为60～120 μm,粉末形貌如图1所示。为了去除合金粉末中的水分，实验前将合金粉末置于真空烘干箱中于120 ℃下干燥处理2 h。实验所用基材为316L不锈钢，基材尺寸为140 mm×60 mm×6 mm,实验前将基材用砂纸打磨后再用bing酮清洗。通过前期工艺参数探究，选取zui佳的工艺参数进行激光沉积实验，具体参数如下：激光功率为2 kW,扫描速率为10 mm/s,光斑直径为5 mm,Z轴抬升量为0.5 mm,搭接率为50%,送粉量为7.5 g/min,激光扫描方式为单层内往复扫描，层与层之间的扫描方向偏转90°。沉积态试样的尺寸为80 mm×30 mm×30 mm,沿激光扫描方向加工出标准拉伸试样，拉伸试样的尺寸如图2所示。沉积态试样的热处理制度选用锻件标准，如表2所示。
GH4099钢的加工工艺
GH4099钢是一种高温合金钢，具有出色的耐热性能和抗腐蚀性能，广泛应用于航空、航天和能源行业。 GH4099钢的加工工艺是关键，它直接影响着钢材的质量和性能。首先，对于GH4099钢的切削加工，需要选择合适的切削工具和切削参数，以确保切削过程的稳定性和高效性。同时，切削液的选择也很重要，它能够降低切削温度、减少切削力和延长刀具寿命。 其次，对于GH4099钢的热处理工艺，常用的方法有固溶处理和时效处理。固溶处理是将GH4099钢加热到一定温度，使其内部的合金元素均匀溶解，然后迅速冷却，以提高钢材的硬度和强度。时效处理是在固溶处理后，将GH4099钢再次加热到一定温度，保持一段时间，然后进行冷却。这个过程能够进一步提高钢材的强度和耐热性能。 最后，GH4099钢的焊接工艺也需要注意。由于钢材的合金元素含量较高，焊接过程中容易产生裂纹和变形。因此，需要选择合适的焊接材料和焊接工艺，以确保焊接接头的质量和可靠性。 综上所述，GH4099钢的加工工艺是一个复杂而重要的过程。只有合理选择切削工具、切削参数、切削液、热处理工艺和焊接工艺，才能够保证GH4099钢的质量和性能达到zui佳状态。
GH4099(GH99)是一种高合金化的镍基时效板材合金,用钴、钨、和铝、钛等元素综合强化,使合金具有较高的热强行,900℃一下可以长期使用,*工作温度可达1000℃。该合金组织稳定,并具有满意的冷热加工成型和焊接工艺性能,适合于制造航空发动机燃烧室和加力燃烧室等高温板材承力焊接结构件,用该合金制造的大型板材结构件,可在固溶处理后不经时效处理直接使用。
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δ0.8~4.0mm的冷轧薄板;d0.2~10mm的冷拉丝材,d8~350mm锻材,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。
H4099应用领域：
合金板材已用于制造航空发动机加工可调喷口壳体、加力筒体等零件；轧制棒材已用于制造航空发动机的压气机叶片；锻制棒材已用于制造大型舰用燃气轮机和巡航dao弹的结构部件。用该合金制造的大型板材结构件，可在固溶处理后不经时效处理直接使用。