GH3625的GH3625 化学成份

GH3625是以钼、铌为主要强化元素的固溶强化型镍基变形高温合金，具有优良的耐腐蚀和搞氧化性能，从低温到980℃均具有良好的拉伸性能和疲劳性能，并且耐盐雾气氛下的应力腐蚀。因此，可广泛用于制造航空发动机零部件、宇航结构部件和化工设备。合金的加工和焊接性能良好，可供应各种板材、棒材、管材、丝材、带材和锻件。

GH3625材料牌号：GH3625(GH625)。

GH3625相近牌号：Inconel625，UNS NO6625(美国)、NC22DNb(法国)、WNr24856(德国)。

GH3625化学成分：

C≤ 010

Si≤ 050

Mn≤ 050

P≤ 0015

S≤ 0015

Cr≥ 200-2300

Ni≥ 余量

Mo≥ 80-100

Cu≤007

Al≤ 040

Ti≤040

Fe≤ 500

Co≤ 100

GH3625热处理制度：棒材：950～1030℃，空冷或水冷；或1090～1200℃，空冷或水冷固溶处理。板材：950～1030℃，空冷；或1090～1200℃，空冷。管材：推荐退火温度：960～1030℃，空冷或水冷。

GH3625品种规格与供应状态：可供应d25～80mm的棒材和δ08～105mm的板材，也可供应d6～40mm的无缝（焊）管。棒材不经热处理但以车光或磨光状态交货；板材经固溶、精整后供应；管材经固溶、酸洗（或光亮退火）后供货。

GH3625熔炼与铸造工艺：合金采用真空感应炉熔炼加电渣重熔或真空感应炉加真空电弧重熔工艺生产。

GH3625应用概况与特殊要求：该合金用于制造发动机机匣、导向叶片、安装边和筒体、燃油总管等零部件，已通过实际应用考核，最高使用温度为950℃；合金在550～700℃长期使用后有一定的时效硬化现象，导致合金塑性有一些下降。

GH3625组织结构：

1、GH3625相变温度：

2、GH3625时间-温度-组织转变曲线：     

3、GH3625合金组织结构： 合金在固溶状态的组织为奥氏体基体和少量的TiN、NbC、和M6C相，经650～900℃长期时效后，所析出的相为γ"、δ、M23C6和M6C。在650～700℃长期时效后主要析出γ"，使合金室温、高温强度明显提高，塑性有所下降，但仍保持较高水平；780～850℃时效后主要析出δ相，虽然强度有所提高，但合金塑性下降较多。900℃时效后只有少量的析出相，因此力学性能与固溶状态相近。δ相为正交结构片状Ni3Nb，并以针状魏氏体组织存在[1,7]。

GH3625工艺性能与要求：

1、GH3625成形性能： 合金的冷热成形性能良好。钢锭锻造加热温度为1120℃，开锻温度不低于1030℃，停锻温度不低于930℃；模锻时，最终变形量应不小于15%～20%。轧制加热温度为1120～1160℃，开轧温度不低于1050℃，停轧温度不低于930℃，薄板冷轧半成品变形量为25%～30%，成品变形量不小于30%。中间及成品淬火温度为1100℃±10℃[1,8]。

2、GH3625焊接性能： 合金焊接性能良好，可在保护气氛下用钨极或本合金作添料进行氩弧焊接，也可用钎焊连接及电阻缝焊。

3、GH3625零件热处理工艺： 消除应力：900℃；退火：930～1040℃，1h；固溶处理：1090～1200℃，空冷或水冷。当合金在不高于650℃工作时，可根据要求采用热轧、冷轧或退火状态的材料。当工作温度在650℃以上时，对要求具有较好的疲劳性能和抗拉强度的零部件可采用退火工艺，对要求具有较好蠕变和持久性能的零件可采用固溶处理。

4、GH3625表面处理工艺：除去合金表面氧化皮时先碱洗，再在硝酸-氢氟酸-水溶液中酸洗。

5、GH3625切削加工与磨削性能：应采用硬质合金或高速钢刀具。所用切削工具应具有正前角。高速切削加工时推荐用水基冷却液，低速切削加工时推荐用较黏稠的冷却液。

GH3625供应状态：

交货状态：无缝管：固溶+酸白，长度可定尺；板材：固溶、酸洗、切边；焊管：固溶酸白+RT%探伤，锻件：退火+车光；棒材以锻轧状态、表面磨光或车光；带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货；丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。

GH3625物理及化学性能：    

1、 GH3625热性能：

(1)、GH3625熔化温度范围：  1290～1350℃[1]。

(2)、GH3625热导率：  见图2-1。

(3)、GH3625比热容 见图2-2。

(4)、 GH3625线膨胀系数 见图2-3。

2、GH3625密度： ρ=844g/cm3。

3、GH3625电性能：合金电阻率见图2-4。

4、GH3625磁性能：合金无磁性。

5、GH3625化学性能：

(1)、GH3625抗氧化性能 合金具有优良的抗高温氧化性能，高温下在空气介质中循环氧化后合金的重量变化见表2-1。

GH3625抗氧化

GH3625抗腐蚀能力

GH3625抗腐蚀能力

GH3625力学性能：

GH3625力学性能

GH3625表面处理工艺：除去合金表面氧化皮时先碱洗，再在硝酸-氢氟酸-水溶液中酸洗。

GH3625切削加工与磨削性能：应采用硬质合金或高速钢刀具。所用切削工具应具有正前角。高速切削加工时推荐用水基冷却液，低速切削加工时推荐用较黏稠的冷却液。

GH3625光亮棒

GH4169合金在-253～650℃温度范围内具有良好的综合性能，650℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位，并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能，以及良好的加工性能、焊接性能良好。能够制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能、石油工业及挤压模具中，在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。

该合金的另一特点是合金组织对热加工工艺特别敏感，掌握合金中相析出和溶解规律及组织与工艺、性能的相互关系，可针对不同的使用要求制定合理、可行的工艺规程，就能获得可满足不同强度级别和使用要求的各种零件。供应的品种有锻件、锻棒、轧棒、冷轧棒、圆饼、环件、板、带、丝、管等。可制成盘、环、叶片、轴、紧固件和弹性元件、板材结构件、机匣等零部件在航空上长期使用。

11 GH4169 材料牌号

GH4169(GH169）

12 GH4169 相近牌号

Inconel718（美国），NC19FeNb(法国）

13 GH4169 材料的技术标准

GJB 2612-1996 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》

HB 6702-1993 《WZ8系列用GH4169合金棒材》

Q/6S 1034-1992 《高温紧固件用GH4169合金棒材》

Q/3B 548-1996 《GH4169合金锻件》

Q/3B 548-1996 《GH4169合金锻件》

Q/3B 4048-1993 《YZGH4169合金棒材》

Q/3B 4050-1993 《GH4169合金板材》

Q/3B 4051-1993 《GH4169合金丝材》

GB/T14992-2005 《高温合金》

14 GH4169 化学成分

该合金的化学成分分为3类：标准成分、优质成分、高纯成分，件表1-1。优质成分的在标准成分的基础上降碳增铌，从而减少碳化铌的数量，减少疲劳源和增强强化相的数量，提高抗疲劳的含量，提高材料的纯度和综合性能。

核能应用的GH4169合金，需控制硼的含量（其他元素成分不变），具体含量有工序双方协商确定。当ω（B）≤0002%时，为与宇航工业用的GH4169合金加以区别，合金牌号为GH4169A。

GH4169 热处理制度

合金具有不同的热处理制度，以控制晶粒度、控制δ相形貌、分布和数量，从而获得不同级别的力学性能。合金热处理制度分3类：

Ⅰ：(1010~1065)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃±5℃，8h，以50℃/h炉冷至620℃±5℃，8h，空冷。

经此制度处理的材料晶粒粗化，晶界和晶内均无δ相，存在缺口敏感性，但对提高冲击性能和抵抗低温氢脆有利。

Ⅱ：(950~980)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃±5℃，8h，以50℃/h炉冷至620℃±5℃，8h，空冷。

Ⅲ：720℃±5℃，8h，以50℃/h炉冷至620℃±5℃，8h，空冷。

经此制度处理后，材料中的δ相较少，能提高材料的强度和冲击性能。该制度也称为直接时效热处理制度。

NBC有5个含义。

1，NBC（美国全国广播公司）

NBC(National Broadcasting Company)，美国全国广播公司的简称，全美三大商业广播电视公司之一(其余两家分别是CBS美国哥伦比亚广播公司和ABC 全称美国广播公司)。总部设于纽约，成立于1926年，是美国历史最久、实力最强的商业广播电视公司。

2，NBC（核武器、生物武器和化学武器的英文缩写）

NBC，即nuclear, biological, and chemical weapons（“核武器、生物武器和化学武器”，也译作“核、生物和化学武器”）的英文缩写。

有时也泛指大规模杀伤性武器（WMD，即weapons of mass destruction），即用来大规模屠杀的武器，一般针对的是平民。它包括三类武器：核武器、化学武器、生物武器。

3，NBC（世界战略车NBC的英文缩写）

即 New Basic Car（新基准轿车，世界战略车）的英文缩写，包括VIOS－威驰和VIZI－威姿，以及VELA－威乐、COROLLA－花冠等都是引进日本丰田公司基于NBC平台所生产的新一代产品。NBC是“新基准轿车”的意思，丰田称之为“世界战略车”。

4，NBC（尼日利亚广播公司的英文缩写）

尼日利亚广播公司： Nigerian Broadcasting Corporation。尼日利亚联邦广播公司和尼日利亚电视公司都是国有国营的机构，隶属于联邦政府新闻与文化部。用户缴纳的收听收视费全部上交国库，广播电视机构的经费由国家拨款供给。

5，NBC（美国全国图书委员会的英文缩写）

美国全国图书委员会 ： National Book Committee。

1958年，美国图书馆协会（ALA）和美国全国图书委员会（National BookCommittee Inc）共同发起了美国“国家图书馆周”（National Library Week）活动。

美国各类型图书馆将开展一系列宣传活动，表彰国家图书馆、图书馆员以及图书馆捐助者所作的贡献，并鼓励人们更多利用和资助图书馆。

—NBC （美国全国广播公司）

—NBC （核武器、生物武器和化学武器的英文缩写）

—NBC （世界战略车NBC的英文缩写）

—NBC （尼日利亚广播公司的英文缩写）

—NBC （美国全国图书委员会的英文缩写）

最传统的高速钢W18Cr4V，含钨量达18%。后来典型的W6Mo5Cr4V2(M2)和W9Mo3Cr4V，含钨也达到6%和9%。硬质合金的含钨量也非常高，钨钴类(加工铸铁及铝合金等常用，如国内典型的YG系列)或钨钴钛类(加工长切屑的钢件常用，如国内典型的YT系列)的碳化钨含量基本上都在80%以上，如YG6的碳化钨含量高达90%以上。 7 G Y EA

我国世界钨储量第一，占全球供应量的为85%。钨主要用于硬质合金、包括高速钢在内的特种钢等产品，并被广泛用于国防工业、航空航天、信息产业，被称为“工业的牙齿”。钨的耐温性能非常好，因此在武器工业中钨合金被大量用，比如枪、炮的发射管中都会用到钨的合金。军事方面用做穿甲弹的弹丸，都是用比坦克装甲硬得多的高密度合金钢、碳化钨等材料制成的。钨的化学性能非常稳定，在1000℃以上的高温下也不会氧化，硬度也不会明显下降。这点对防破甲弹的高温金属射流十分有利。钨合金的机械性能与贫铀相差无几，却没有贫铀的放射性，有利于环境的保护。钨的硬度极高，主要用于钢铁金属的合金，加入钨后钢的硬度会有极大的提高，在金属加工领域的刀具材料高速钢就是含钨的合金。如果一个国家没有钨的话，在目前技术条件下的金属加工能力就会出现极大的缺失，直接导致机械行业的瘫痪，所以称之为战略金属。此外在照明领域也必须使用钨做为灯丝。 _L {#~ B

其次应该是钼。 J \ ,wi/

高速钢被分为钨系和钨钼系两个大系，由于钨资源的紧缺性和钨钼系高速钢的工艺性良好，钨钼系高速钢成为高速钢的主流派系。在高速钢中，一份钼对刀具性能的贡献大约相当于两份钨。因此，我们会看到说W6Mo5Cr4V2(M2)的“钨当量”是16%，W9Mo3Cr4V的“钨当量”是15%等等。我国钼储量居世界第二，占全球供应量的24%。钼可以用于炼制各类合金钢、不锈钢、耐热钢、超级合金，在军事工业中应用广泛，也被称作“战争金属”。 uv&_vg0J

此外钛、钴、铬、铌、钽等等也是刀具中常会用到的稀有金属。 -}) cofj}b

钛是另一类硬质合金钛基硬质合金(国内常常称其为“金属陶瓷”)的主要成分。钛基硬质合金是以TiC或Ti(C,N)为主要成份(占60%～80%以上)，Ni-Mo或Ni-Co-Mo作粘结相的硬质合金。钛基硬质合金的性能介于陶瓷和WC基硬质合金之间，可以用比普通钨基硬质合金更高的切削速度切削，加工的工件表面质量好。因此，特别适于钢材和铸件的精加工和半精加工。在国外，TiC基和Ti(C,N)基硬质合金所占比重已达到可转位刀片总需求量的30%以上。近几年来，随着涂层钛基硬质合金(可单涂层，也可用多元复合涂层)、超细晶粒和纳米晶粒以及梯度结构钛基硬质合金的开发，使材料的综合性能大大提高，应用范围更加扩大。 N 5=P;y9h

钛还是刀具涂层的最主要的成分之一。TiC、TiN、Ti(CN)、TiAlN等都是我们最常见的涂层品种。 # }hzU q

据了解我国的钛资源约占全球钛资源的38%，换算成TiO2总储量达90亿多吨，为世界第一。绝大部分在攀枝花地区。钛具有所有工业金属材料中最高的比强度(抗拉强度和密度之比)：钛的密度为454克/mm常椅伦刺缕淇估慷任336—672千克/mm(纯钛抗拉强度最高可达180千克/mm)，挤压强度为40%～55%，整体强度是铝的2倍，比强度是铝的13倍；而且它在-253℃到500℃这样宽的温度范围内都能保持如此的高强度。钛一直主要用于航天军工精密部件。 jl3 F d~

钴在高速钢刀具中的作用我在《漫笔高速钢》一文中已经提及：钴对于提高高速钢的性能的作用也是明显的，它能促使碳化物在淬火加热时更多地溶解在基体内，利用高的基体硬度来提高耐磨性。这种高速钢硬度、热硬性、耐磨性及可磨性都很好。 8 ^6g n

钴在硬质合金中的主要作用是粘结剂，它能为硬质合金刀具提供一定的韧性。含钴量较少的刀具，硬度比较高，但韧性经常不够。因此，人们常常用提高钴含量的方法来适当地降低硬度而改善韧性。因为刀具一旦发生崩刃，再高的耐磨性也无从体现。钴加强是后来人们找到的一个新的解决方案。它可以在保持硬质合金芯部高的硬度以提供足够的支撑力的同时，表面具有较高的钴含量而可以承受更高的切屑冲击。这一技术据说是早年由在肯纳金属服务的华人科学家刘一雄博士参与开发的(当时的牌号为KC850)，现在山特维克可乐满、山高等也已经提供这样的产品。 d0Qz_qzc

但我国的钴资源紧缺，已探明钴金属估有储量约数十万吨。分布于全国24个省(区)。国外钴资源丰富，储量约为520万吨，但绝大部分产在风化型红土镍矿、岩浆型硫化铜镍矿和沉积型砂岩铜矿之中，且95%以上集中分布在民主刚果、澳大利亚、古巴、赞比亚、新喀里多尼亚和俄罗斯等少数国家。 o p l}gpmB

铬在所有的高速钢中的含量几乎都是4%，以至国际标准化组织在制定高速钢牌号的国际标准时，规定可以省略铬含量的符号。如W18Cr4V的代号是HS18-0-1-0(前一个0是代表Mo含量为0，后一个0是代表Co含量为0)，W6Mo5Cr4V2的代号是HS6-5-2-0，W2Mo9Cr4VCo8(美国牌号M42)的代号是2-9-1-8。 HB PZgk| [

现在发展出一些含Cr的刀具涂层。巴尔泽斯推出的G6涂层就是一种AlCrN涂层。据巴尔泽斯称，这种涂层的耐磨性、热硬性和抗氧化性都有很大提高。 vF #;X]a

但是，我国的铬资源相当匮乏。 aQ>iNa0dh

铌、钽经常以碳化铌和碳化钽的方式出现在硬质合金的成分表中，在所有的硬质化合物中碳化钽的硬度是最高的。铌、钽和钨、钼一样都是稀有高熔点金属，它们的性质和用途也有不少相似之处。铌、钽最主要的特点是耐热。它们的熔点分别高达摄氏2400度和将近3000度，不要说一般的火势烧不化它们，就是炼钢炉里烈焰翻腾的火海也奈何它们不得。因此他们在刀具的成分中也占有一席之地。

Inconel 718特性及应用领域概述：

Inconel 718合金在-253～700℃温度范围内具有良好的综合性能,650℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位,并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能,以及良好的加工性能、焊接性能良好。能够制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能、石油工业及挤压模具中，在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。

具有以下特性

●易加工性●在700℃时具有高的抗拉强度、疲劳强度、抗蠕变强度和断裂强度●在1000℃时具有高抗氧化性●在低温下具有稳定的化学性能●良好的焊接性能

应用领域:由于在700℃时具有高温强度和优秀的耐腐蚀性能、易加工性，可广泛应用于各种高要求的场合。

●汽轮机

●液体燃料火箭

●低温工程

●酸性环境

●核工程

Inconel 718相近牌号：GH4169 GH169(中国)、NC19FeNb(法国)、WNr24668 NiCr19Fe19Nb5(德国)

Inconel 718 金相组织结构：该合金标准热处理状态的组织由γ基体γ'、γ"、δ、NbC相组成

Inconel 718工艺性能与要求：

1、因Inconel 718合金中铌含量高,合金中的铌偏析程度与治金工艺直接有关。

2、为避免钢锭中的元素偏析过重，采用的钢锭直径不大于508mm。

3、经均匀化处理的合金具有良好的热加工性能，钢锭的开坯加热温度不得超过1120℃。

4、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。

5、合金具有满意的焊接性能，可用氩弧焊、电子束焊、缝焊、点焊等方法进行焊接。

6、合金不同的固溶处理和时效处理工艺会得到不同的材料性能。由于γ”相的扩散速率较低，所以通过长时间的时效处理能使Inconel 718合金获得最佳的机械性能。

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