GH4146材料介紹

材料定義與分類

GH4146是一種高溫合金，高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在600℃以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長期工作的一類金屬材料。按基體元素來分，高溫合金又分為鐵基、鎳基、鈷基等，GH4146是鎳基沉淀硬化型高溫合金，對應(yīng)國際牌號Inconel718 。

化學(xué)成分與作用

GH4146以鎳（Ni）為基體，通過多元合金化實(shí)現(xiàn)多維度強(qiáng)化，各化學(xué)成分及作用如下：

元素含量（wt%）核心作用

Ni50 - 55基體，提供高溫穩(wěn)定性與韌性

Cr17 - 21抗氧化/硫化腐蝕，提升表面穩(wěn)定性，降低材料成本，優(yōu)化熱加工性能

Nb4.75 - 5.5形成γ''相（Ni?Nb）核心強(qiáng)化相

Mo2.8 - 3.3固溶強(qiáng)化，抑制有害相（如σ相）生成

Ti0.65 - 1.15輔助析出強(qiáng)化，細(xì)化晶粒

Al0.2 - 0.8形成γ'相（Ni?Al），增強(qiáng)中溫強(qiáng)度

C≤0.08控制碳化物分布，減少晶界脆化

性能特點(diǎn)

綜合性能優(yōu)異

在760 - 1500℃以上及一定應(yīng)力條件下長期工作，具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度，良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。其抗拉強(qiáng)度達(dá)800MPa，在 - 250℃低溫下仍保持≥1300MPa抗拉強(qiáng)度（較304不銹鋼高3倍）；在704℃以下氧化速率0.1mm/年（ASTM G54測試） 。

物理性能穩(wěn)定

密度：約為8.19g/cm3 。

熱膨脹系數(shù)：為13.0×10??/℃ ，比傳統(tǒng)不銹鋼低約25%，在熱循環(huán)環(huán)境中顯著降低熱應(yīng)力。

導(dǎo)熱系數(shù)：11.4W/(m·K)等 ，具有反常導(dǎo)熱行為，適用于MRI設(shè)備等對磁性敏感的場景。

磁性：退火態(tài)，1kOe磁場下表現(xiàn)為1.003 - 1.005（弱磁性）、1.02（順磁性） 。

加工性能良好

熱加工窗口寬（200℃溫度區(qū)間），鍛造開裂傾向低于GH4169；能通過多種冶金工藝滿足不同工業(yè)需求，如擠壓成型、冷軋定徑、等溫鍛造等，還可進(jìn)行TIG焊等焊接加工 。

規(guī)格范圍工藝要點(diǎn)典型用途

Φ20 - 500mm×L≤6m/航空發(fā)動機(jī)渦輪盤、傳動軸

厚度0.5 - 50mm熱軋 + 固溶處理，表面酸洗/拋光燃燒室襯板、熱交換器隔板

冷拉拔 + 中間退火，精度±0.01mm/緊固件、焊接填充材料

最大投影面積2.5m2等溫鍛造（應(yīng)變速率0.001 - 0.01s?1）燃?xì)廨啓C(jī)葉片、核反應(yīng)堆法蘭

Φ10 - 300mm×壁厚1 - 30mm擠壓成型 + 冷軋定徑/