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(qiáng)化，使合金具有較高的熱強(qiáng)行，900℃以下可以長期使用，最高工作溫度可達(dá)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(jī)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(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(jī)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(jī)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(GH99) 材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
GJB 1952-1994 《航空用高溫合金冷軋薄板規(guī)范》
GB 5333-1985 《航空用HGH99合金焊絲技術(shù)條件》
BZ 44-903B-06 《GH99合金冷軋薄板技術(shù)條件》 （撫順鋼廠企標(biāo)）
1.4、GH4099(GH99) 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(kuò)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(GH99) 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(GH99) 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 |
工藝性能與要求
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(dāng)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(jìn)行聯(lián)合焊接。電阻罕見的待焊表面進(jìn)行酸洗。該合金可與GH3030、GH3044、GH3128等高溫合金，進(jìn)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(jìn)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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