GH4169锻件生产
无锡国劲合金有限公司专业生产精密合金，高温合金，耐蚀合金等高性能合金材料。其主导产品有：铁镍钴玻封合金4J29、4J44,铁镍玻封合金4J42、4J48、4J50、4J52，铁镍低膨胀合金4J36、4J32、殷钢，瓷封合金4J33、4J34，铁铬玻封合金4J28，Kovar、Invar以及纯镍合金N6、Nickel200、Nickel201，镍铝合金Ni95Al5，软磁合金1J36、1J46、1J50、1J79、1J85、1J22，耐蚀合金monel400、monel K500、Inconel625、Inconel 601、Inconel 600、Inconel 718、Inconel X750、Incoloy 800、Incoloy 800H、Incoloy 825、Incoloy901、Incoloy 925、Incoloy 926、NS111、NS112、NS142等系列，哈氏合金Hastelloy，高温合金GH132、GH169、GH128、GH4145、GH3030、GH3039、GH140、GH3600、GH3625，镍铬合金N40，镍铬合金Cr20Ni35，镍铬合金Cr20Ni80，双金属带材5J20110/5J11、5J1480/5J18、5J1380、5J1580/5J16、5J1070/5J23等系列产品。各系列产品严格按执行标准及用户要求生产，经过严格的检测合格后出厂。

G4169镍基高温合金表面损伤的修复问题,研究了不同艺参数以及直接时效热处理艺对TIG焊接修复G4169高温合金试样微观组织、显微硬度及拉伸性能的影响。结果表明:修复试样可分为修复区(RZ)、部分熔化区(PMZ)、热影响区(AZ)和基材区(SZ)几个部分,且随着焊接速度和送丝速度的增大, AZ与PMZ的宽度及晶粒大小呈现下降的趋势。AZ受电弧热影响晶粒粗化;PMZ处晶界别是三角晶界熔化并在后续凝固形成γ+Les相组织,局部晶粒为细化。显微硬度结果显示,焊接修复后硬度分布规律为AZ<PMZ<RZ,直接时效热处理后各个区域的硬度值显著,但分布规律基本未变。室温拉伸结果显示,采用较低的焊接电流、较高的焊接速度与送丝速度,修复后试样的拉伸性能更加优异;直接时效热处理后修复试样的抗拉强度大幅,高达到了1110MPa,接近锻件。 为了探究镍基高温合金的磨削表面艺性能,采用单因素试验的,分别进行镍基高温合金单晶DD5和多晶G4169的平面槽磨削试验,砂轮线速度、磨削深度和进给速度对其表面的影响规律,并对磨削亚表面微观组织和磨屑形貌进行观察.结果表明:随着砂轮线速度的增大,表面粗糙度Ra不断减小;随着磨削深度和进给速度的增大,表面粗糙度Ra不断增大.在相同艺参数下,多晶G4169更容易加,可磨削性能更好.随着砂轮线速度的增大,磨削亚表面出现塑性变形层且塑性变形作用减弱.磨屑主要有锯齿状和崩碎状等,其中锯齿状磨屑居多。*镍基单晶高温合金具有优良的成分兼容性,在1 000℃以及更高温度下仍能保持较高的组织性、抗蠕、抗疲劳性、抗氧化性和抗腐蚀性能,被广泛应用于现动机和地面燃气轮机的涡轮叶片等关键热端部件。在服役中,镍基单晶高温合金主要发生涡轮叶片造成的蠕变及疲劳变形。另外,现动机对涡轮进口温度的要求不断,使得镍基单晶高温合金的承温承载能力面临着更大的挑战。*以来,材料科研作者尝试了许多来镍基单晶高温合金的蠕能:在镍基单晶高温合金中添加了大量的难熔元素(W、Cr、Mo、Re等),了元素的扩散速率,从而了合金的固溶强化水平;添加了γ’相形成元素(Al、Ti、Ta),形成金属间化合物γ’沉淀相,利用γ’沉淀相与γ基体相之间的相干应变、有序化,以及性模量和堆垛层错能差异等沉淀强化机制,合金的强度;通过热处理制度,进一步沉淀相的尺寸、形态以及体积分数,大化沉淀强化效果;通过Mo与Re的含量,γ’沉淀相与γ基体相的错配度,细化γ/γ’界面位错间距,强化γ/γ’相界面强度,镍基单晶高温合金的蠕变抗力;同时加入适量的Pt族金属元素,了TCP有害相的析出,进一步了合金组织。

镍基GH4169锻件生产单晶高温合金中元素的合金化程度已很高,在CMSX-10中难熔元素的含量高达20.5%,这已经接近镍基体的溶解度极限;同时,也带来了其他一系列问题:组织不性(包括凝固缺陷析出倾向的、TCP相的析出)以及合金密度和成本的。另外,对于及其后续的镍基单晶高温合金的设计,除依赖难熔元素含量和加入铂族元素组织外,并无其他公开、有效的措施。现行措施也与现代业追求低密度、低成本、友好的理念背道而驰。因此,深入认识镍基高温合金成分-组织-结构-性能之间的内在十分重要,亟待突破现有的合金设计理论。本文试图从重要的长时力学性能之一的蠕能出发,分别对镍基单晶高温合金成分、组织结构、蠕变行为点等方面进行了阐述,重点探讨了固溶元素、γ’体积、尺寸、形态、γ/γ’界面、堆垛层错能(SFE)、反相畴界能(APB)等因素对蠕变行为、蠕变机制的影响规律,分析了镍基单晶高温合金蠕变行为研究面临的问题,并展望其研究前景,以期能够深入理解单晶高温合金的强韧化机理,为新一代镍基单晶高温合金的设计提供一些思路。利用光学显微镜、扫描电子显微镜和EDS能谱分析仪研究了新型镍基高温合金WZ-A3和第三代粉末高温合金RR1000铸态固溶时效后*时效中的组织演变。结合相图计算结果,重点研究了TCP相的析出与组织性。结果表明:WZ-A3合金固溶时效态出现η相;*时效中,η相未消失,合金组织中未观察到其它类型的TCP相;RR1000合金固溶时效态以及*时效态未发现TCP相;由于Ta、Nb元素的添加,了γ′相的固溶温度,WZ-A3合金650、750℃持久强度优于RR1000合金;少量针状η相对合金性能的影响不明显。 目的材料的高温抗氧化腐蚀性能。采用气相渗铝在K417镍基高温合金表面制备铝化物涂层,通过光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)分析渗铝层厚度、显微组织形貌和各元素在渗层中的分布,分析温度和时间对镍基高温合金渗铝层的形成影响规律。结果气相渗铝制备的渗铝层组织为典型的外扩散型组织即外层是单一的β-NiAl相,内层是含富Cr析出相的扩散层,扩散层的析出相对Al元素的扩散起到阻碍作用。结论随着渗铝温度的和渗铝时间的,渗层厚度逐渐,且渗铝温度对渗层厚度的影响远高于渗铝时间对渗层深度的影响。渗铝温度临界值为980℃,低于该温度时厚度增长不显著,高于该温度时厚度对渗铝温度和时间的性。此外,渗铝温度越高,渗铝层组织中形成孔洞的倾向越大。 化裂纹的影响.利用扫描电镜和电子背散射衍射,研究了搅拌区域和重熔区域的显微组织.结果表明,搅拌处理在Waspaloy合金表面制备出200～700 nm的等轴纳米晶粒,细化机制为不连续动态再结晶;从搅拌区表层至底部,晶粒尺寸整体上逐渐增大;经激光重熔后,发现纳米晶层有效了热影响区液化裂纹.纳米化改变了碳化物的分布,避免液化相富集于晶界,晶粒尺寸减小则使晶界面积大大,从而减小了液膜厚度,了裂纹的形成。

对经过固溶+双时效热处理后的G4169镍基高温合金进行650℃高温低周疲劳试验,研究了不同应力幅(550,600,650 MPa)下的循环响应性,并观察了疲劳断口和二次裂纹形貌,分析了不同应力幅下的损伤机理。结果表明:不同应力幅下试验合金均出循环软化性,且随着应力幅的,循环软化程度增强;当应力幅为550 MPa时,裂纹的扩展为穿晶扩展,二次裂纹主要在夹杂物和滑移带处萌生;当应力幅为650MPa时,裂纹的扩展为穿晶-沿晶混合扩展,二次裂纹主要萌生于晶界和滑移带处;试验合金的变形机制由低应力幅时的平面滑高应力幅的交滑移转变。 以商用Ni60合金粉为涂层材料,采用火焰重熔、等离子堆焊、中频感应重熔等3种艺在45钢基体上制备镍基合金涂层,研究了其物相组成、显微组织、显微硬度和耐高温磨损性能。结果表明:制备的镍基合金涂层的孔隙率均较低;火焰重熔和中频感应重熔涂层中的硬质相主要为均匀分布的碳化物,但中频感应重熔涂层的晶粒较小,显微硬度较高;等离子堆焊涂层的晶粒,硬质相以的化物为主,且偏聚严重,显微硬度低;中频感应重熔涂层的耐高温磨损性能好,其磨损形式为黏着磨损和磨粒磨损,火焰重熔涂层的耐高温磨损性能稍差,其磨损形式主要为黏着磨损,等离子堆焊涂层的耐高温磨损性能差,其磨损形式为黏着磨损和疲劳磨损。K403合金返回料在不同浇注温度和造型中初生碳化物的形貌、分布及种类,研究了初生碳化物对合金高温持久性能的影响。结果表明,在K403合金中主要为初生MC型碳化物。浇注温度对合金的初生MC型碳化物和持久性能无明显影响。当冷却速率较慢时,初生MC型碳化物主要为较大尺寸长杆状且分布较为集中,了合金的高温持久性能;当冷却速率较快时,初生MC型碳化物主要呈小颗粒状弥散分布,对高温持久性能有利。 利用ABAQUS建立正交切削有限元模型。该切削有限元模型采用修正的Johnson-Cook非线性热黏塑性本构关系和修正的Coulomb理论以及金属切削切屑剪切失效断裂准则,并通过模拟与试验的对分析,验证了其正确性。模拟与分析结果表明:锯齿形切屑的演变由锯齿雏形、锯齿雏形到锯齿节块、锯齿节块到锯齿切屑三个阶段组成。温度弱化作用使剪切滑移变形始于切削层下部(靠近刀尖区域),并呈尖峰状向切削层顶表面方向扩展;当刀尖处金属发生热塑失稳时,剪切滑移瞬间扩展至切削层顶表面,形成了完整的剪切滑移窄带,形成锯齿雏形;剪切滑移窄带内的金属基本均处于热塑失稳状态,锯齿雏形将沿着整个变形窄带发生集中剪切滑移变形,形成锯齿节块;锯齿节块进入第Ⅱ变形区后,集中滑移窄带内的金属仍处于热塑失稳状态,在前刀面的推挤作用下,锯齿节块将继续沿着集中滑移窄带发生集中剪切滑移变形,直至离开第Ⅱ变形区,形成锯齿切屑。