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GH4169是一种镍基沉淀硬化型高温合金,其高温强度和硬度主要来源于合金中的γ''(Ni₃Nb)和γ'(Ni₃(Al,Ti))沉淀相。经过合理的热处理后,GH4169可以在室温及高温下保持优异的硬度和抗蠕变能力,因此被广泛应用于航空发动机、燃气轮机、高温螺栓及核电设备等领域。

GH4169的室温硬度
经过固溶处理后再进行双时效热处理的GH4169,其室温硬度通常为:
| 热处理状态 | 布氏硬度 HB | 洛氏硬度 HRC |
|---|---|---|
| 固溶处理后(未时效) | 180~200 | 18~20 |
| 固溶+双时效处理 | 320~380 | 32~36 |
| 粉末冶金或高强度定制件 | 350~400 | 34~38 |
由此可见,经过时效处理的GH4169硬度可达到中高强度合金水平,具有优异的机械性能和耐磨性。
GH4169高温硬度
GH4169在高温下仍能保持较高硬度和强度,这是其在涡轮盘、压气机盘等高温承力部件中广泛应用的原因。典型高温硬度表现如下:
| 温度(℃) | 布氏硬度 HB |
|---|---|
| 20 | 350 |
| 500 | 310 |
| 600 | 280 |
| 650 | 250 |
| 700 | 220 |
可见,GH4169在650℃以下仍能保持良好硬度和耐久力,超过700℃时硬度开始下降,但仍适用于短时高温使用。
影响GH4169硬度的因素
1. 热处理工艺:固溶处理温度、保温时间及时效处理工艺直接影响硬度,时效强化越充分硬度越高。
2. 合金成分:铌、钛、铝等元素含量决定γ''和γ'相的析出量和尺寸,直接影响硬度。
3. 材料形态与加工:冷加工或精密锻造可提高局部硬度,但可能需要后续热处理恢复组织稳定性。
4. 使用温度:长期高温使用会导致硬度略有下降,尤其在接近700℃时,沉淀相粗化或转变会降低硬度。
GH4169硬度在工程应用中的意义
GH4169的硬度直接影响其抗磨损能力、抗蠕变性能和承载能力。硬度高的部件可以在高温、强应力环境下保持尺寸稳定性和使用寿命,例如:
1. 航空发动机涡轮盘和压气机盘在高温高速旋转下依然保持形状稳定;
2. 高温紧固件和螺栓能够承受长时间载荷而不发生塑性变形;
3. 化工设备和核电部件在高温腐蚀环境下仍具良好的抗磨和抗疲劳能力。











