GH4169

GH4169是固溶強化型鎳基高溫合金 ，特性、 用途和相應的固溶強化型鐵基合金、 時效硬化型鐵基合金基本相同。 不同之處在于基體的差別。 鐵基高溫合金的基體金屬是鐵(含鐵量約 50％左右)， 含鉻量約 10％。 23％、 含鎳量約 7％一 40％； 而鎳基高溫合金的基體金屬是鎳， 鎳含量大于50％ 由于鎳含量的提高， 故鎳基高溫合金比鐵基高溫合金的熱強性高， 最高工作溫度已達到 1050℃左右； 但其可切削加工性亦隨之變差。 同時由于它們都含有大量的鎳， 不符合我國資源情況， 應逐步采用鐵基高溫合金來代替。

GH4169高溫合金簡介：

鎳基合金是指在650～1000℃高溫下有較高的強度與一定的抗氧化腐蝕能力等綜合性能的一類合金。鎳基高溫合金發展于上世紀 40 年代飛機引擎的需要，經過 70 多年的發展，已經成為和民用高溫零部件不可替代的關鍵材料。

其中GH4169高溫合金(國外牌號為Inconel 718)是 以fcc奧氏體為基，以γ″（Ni3Nb）為主要強化相，并輔 以γ′(Ni3(Al、Ti)強化的鎳基高溫合金。GH4169高溫合金具有優異的高溫強度、抗氧化、抗蠕變、抗腐蝕能力和良好的疲勞特性。尤其在 650℃高溫下，其力學性能具有很好的穩定性，能夠 在600～1200℃下承受一定的工作壓力；因此， GH4169高溫合金被廣泛地制造工作葉片、導向葉片、渦輪盤和燃燒室等。

傳統制造方法加工成形 GH4169 鎳基高溫合金存在多種困難，如刀具消耗磨損大、 加工復雜、成形件自由度低、制造成本較大、后加工程序多而復雜等，選區激光熔化成 形(SLM)技術可以使零件直接成形，過程簡單，節約成本，因此 GH4169 鎳基高溫合金 與可以成形復雜形狀金屬零件的選區激光熔化成形技術相結合，被廣泛應用到成形航空發動機的渦輪葉片與渦盤等方面。

GH4169 合金與選區激光熔化成形技術結合應用的優缺點 ：

GH4169 合金選區激光熔化成形的優點：

（1）成形件致密度精度高。SLM 成形 GH4169 合金零件的致密度理論上可接近 100％，冷卻凝固快速，減少了傳統鑄造方法容易出現的粘砂、冷隔、澆不足等缺陷；

（2）成形件時間成本低。傳統鑄造生產程序繁多，控制不當時容易出現鑄件質量 不穩定，廢品率相對較高，選區激光熔化成形技術能夠直接制造成形金屬零件，后期只 需要簡單的表面處理，避免了傳統鑄造方法制作模具、型芯、脫模等多道程序過程，很 大程度的縮短了產品的制造周期，節約了時間成本；

（3）成形件不受復雜程度限制。選區激光熔化直接成形技術能夠制造傳統鑄造工 藝無法完成的復雜空腔異形結構零部件，并且不用擔心澆不足、冷隔等缺陷問題。

GH4169 合金選區激光熔化成形的不足：

（1）需要多種技術輔助，如機械、光學、計算機軟件等；

（2）實驗影響因素較多，工藝參數（掃描速度、掃描頻率、掃描間距、掃描功率、 掃描策略等）、環境溫度、預熱溫度等眾多影響因素影響著成形件的致密度及表面質量；

（3）設備造價昂貴，需要集激光器、鋪粉系統、控制系統、計算機、密封保護系 統于一體。

GH4169 合金（國外牌號 Inconel 718）主要化學成分有 Ni、 Fe、 Cr，具體化學成分見表 1.1

GH4169 合金的發展與應用 ：

GH4169 于 1959 年發明于美國國際鎳公司亨廷頓分公司（INCO Huntington Alloys）， 由 H.L.Eiselstein 成功研制出，并在 60 年代將其應用到渦輪零部件中，成為了航空發動機的主要應用材料；20世紀70年代，開始重點研究 GH4169 合金內部相的析出規律及強化機理，同時開始大規模運用到民用飛機發動機上； 80 年代，將傳統鑄造 GH4169 合金與 GH4169 合金粉末相結合制造出了更具有良好力學性能的合金；直到 90 年代，快速成型、選區激光熔化成形技術、選區激光燒結技術等成形方法的出現，將 GH4169 合金的應用領域開闊出了更為廣泛的領域。