GH4099（GH99）是一種高合金化的鎳基時效板材合金，用鈷、鎢、和鋁、鈦等元素綜合強化，使合金具有較高的熱強性，900℃以下可以長期使用，最高工作溫度可達1000℃。該合金組織穩(wěn)定，并具有滿意的冷熱加工成型和焊接工藝性能，適合于制造航空發(fā)動機燃燒室和加力燃燒室等高溫板材承力焊接結(jié)構(gòu)件，用該合金制造的大型板材結(jié)構(gòu)件，可在固溶處理后不經(jīng)時效處理直接使用。主要產(chǎn)品有板材和絲材，也可以生產(chǎn)板材和鍛件。

GH4099類型鎳基時效板材合金最高工作溫度1000℃材料牌號GH4099(GH99)

1 材料介紹
2 工藝要求

材料介紹

GH4099(GH99) 熱處理制度

板材經(jīng)1140～1160℃，空冷處理；焊絲經(jīng)1100～1140℃，空冷處理。

GH4099(GH99) 品種規(guī)格與狀態(tài)

供應(yīng)的冷軋薄板δ0.8～4.0mm的冷軋薄板和d0.3~10mm的冷拉絲材，均固溶處理和堿酸洗后供應(yīng)。

GH4099(GH99) 熔煉與鑄造工藝

合金采用真空感應(yīng)爐加電渣重熔工藝生產(chǎn)。

GH4099(GH99) 應(yīng)用概況與特殊要求

用該合金板材制成的航空發(fā)動機加力可調(diào)噴口殼體，已經(jīng)過長期使用考核，并投入批量生產(chǎn)，可減輕發(fā)動機重量和延長壽命。

1.1、材料牌號

GH4099(GH99)

1.2、GH4099(GH99)

相近牌號 ЭП693，ХН68МВКТЮР(俄羅斯)

1.3、GH4099材料的技術(shù)標準

GJB 1952-1994 《航空用高溫合金冷軋薄板規(guī)范》

BZ 44-903B-06 《GH99合金冷軋薄板技術(shù)條件》（撫順鋼廠企標）

1.4、GH4099化學(xué)成分

表1-1

C	Cr	Ni	W	Mo	Al	Co	Ti
≤0.08	17.00～20.0	余量	5.00～7.00	3.50～4.50	1.70～2.40	5.00～8.00	1.00～1.50

Fe	B	Mg	Ce	Mn	Si	P	S
≤2.00	≤0.005	≤0.010	≤0.020	≤0.40	≤0.50	≤0.015	≤0.015

注：B、Ce按計算量加入。

2、GH4099（GH99）物理及化學(xué)性能

2.1、GH4099(GH99) 熱性能

2.1.1、GH4099(GH99) 熔化溫度范圍 1345～1390℃

2.1.2、GH4099(GH99) 熱導(dǎo)率見表2-1。

表2-1

θ/℃	100	200	300	400	500	600	700	800	900	1000
λ/（W/（m·C））	10.47	12.56	14.24	15.91	18.00	19.68	21.77	23.45	25.54	27.21

2.1.3、GH4099(GH99)線膨脹系數(shù)見表2-2。

表2-2

θ/℃	20～100	20～200	20～300	20～400	20～500	20～600	20～700	20～800	20～900	20～1000
α/10-6C-1	12.0	12.4	12.8	13.0	13.7	14.2	14.7	15.1	15.3	17.4

2.1.4熱擴散率見表2-3

表2-3

θ/℃	10	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Q/（10-6m2/S））	2.5	2.7	3.0	3.3	3.6	3.9	4.0	4.3	4.4	4.55

2.2、GH4099(GH99) 密度

ρ=8.47g/cm3

2.3、GH4099電性阻率

表2-4

θ/℃	14	110	200	300	400	500	600	700	800	900	1000
ρ/（10-6Ω.M））	1.373	1.403	1.414	1.427	1.440	1.443	1.457	1.452	1.423	1.393	1.357

2.4、GH4099(GH99) 磁能型合金無磁性

2.5、GH4099化學(xué)性能

2.5.1、GH4099(GH99) 抗氧化性能

2.5.1.1、GH4099(GH99) 合金在空氣介質(zhì)中試驗100h的氧化速率和晶界氧化深度見表2-6。

表2-6

θ/℃	800	900	1000	1010
氧化速率/(g/m2·h)	0.017	0.084	0.212	0.481
晶界氧化深度/mm	0	0.0064~0.0086	0.0160~0.0192	0.0288~0.0320

工藝要求

3.1、成形性能

3.1.1、合金鍛造裝爐溫度≤700℃，加熱溫度1120~1160℃，開鍛溫度不低于1050℃，終鍛溫度不低于980℃。板坯熱軋加熱溫度1110~1150℃，終軋溫度不低于850℃。板材荒軋加熱溫度1130~1150℃，精軋加熱溫度為1110~1130。

3.1.2、合金的極限深沖系數(shù)為2.08，極限翻遍系數(shù)為1.64，最小問去半徑小于0.77δ，極限旋薄率為 71.7%

3.1.3、當冷變形兩位30%時，板材的開始再結(jié)晶溫度為900℃，完全再結(jié)晶溫度為1080℃。

3.2 、焊接性能

合金具有滿意的焊接工藝性能，十字塔接焊接裂紋傾向性小于15%，可以用手工氬弧焊、自動鎢級氬弧焊、縫焊和點焊等方法進行聯(lián)合焊接。電阻罕見的待焊表面進行酸洗。該合金可與GH3030、GH3044、GH3128等高溫合金，進行氬弧焊和縫焊。

3.3 、表面熱處理

3.3.1、零件熱處理前后應(yīng)將表面油污和其他臟污清洗干凈，以免在熱處理時引起表面局部腐蝕。

3.3.2、零件熱處理后的氧化皮，可用吹砂方法或用含有氫氟酸的酸洗液清洗干凈。零件在進行電阻焊前必須用含有氫氟酸的酸洗液清理表面。

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