GH4169合金研制进展

杜金辉，吕旭东，邓 群，庄景云

(钢铁研究总院，北京100081)

1 前言

GH4169合金(仿美 Inconel 718)是由美国国际镍公司(INCO Alloys International)亨廷顿分公司(Huntington)的H.L.Eiselstein研制成功，并于1959年公布合金专利。该合金是一种以体心四方Ni3Nb(γ″)和面心立方Ni3(Al，Ti，Nb)(γ')析出强化的镍－铬－铁基变形高温合金。合金在－253～650℃之间具有高的抗拉强度、屈服强度、持久强度和塑性，同时具有良好的抗腐蚀、抗辐照、热加工及焊接性能。近年美国Inconel 718合金的年产量约2万t，占整个变形高温合金总产量的一半，用该合金制造的板材、棒材、丝材、带材、管材和锻件已广泛用于航空、航天、核能、动力和石化领域。GE公司CF6发动机质量的34%是Inconel 718合金，P ＆ W公司大型发动机PW4000中镍基合金质量的57%是Inconel 718合金。如图1所示，2000年GE航空发动机金属用量中718合金占56%。

图1 2000年GE航空发动机金属用量Fig.1 Metals used in GE aviation engines during 2000

我国于1968年开始仿制Inconel 718合金，国内牌号命名为GH4169。1984年开始研制航空用GH4169合金大型涡轮盘。目前已经对该合金的成分、工艺、组织和性能有了深入研究，开发出标准、高强、直接时效3种锻造工艺，满足了航空发动机不同部件的使用要求[1－4]。随着航空、航天发动机性能的不断提高，对发动机关键用材GH4169在承温能力、持久蠕变性能和抗疲劳性能等方面提出了更高要求，以满足先进航空发动机高性能、高可靠性、长寿命的需求。为此，国内外学者在合金改型、冶炼工艺优化、热加工技术提升等方面做了很多有益的工作，取得了长足进步。

2 改型GH4169研究

2.1 强化元素调整

GH4169合金强化相为体心四方γ″相和面心立方γ'相，与γ'相相比，与奥氏体基体共格畸变程度更大的γ″相强化效果更佳，是GH4169的主要强化相。……