GH4090
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一、GH4090介绍：
GH4090是Ni-Cr-Co基沉淀硬化型变形高温合金，使用920摄氏度，合金在815-870摄氏度具有较高的抗拉强度和抗蠕变能力、良好的抗 氧化和耐腐蚀性能，在冷热反复交替作用下有较高的疲劳强度，合金具有良好的加工焊接性能。
二、GH4090应用和特性：
GH4090适合用于发动机的高温弹簧元件、高温紧固件、燃烧室卡圈和止动销等零部件。
三、GH4090相近牌号：

高温新名称	高温旧名称	耐蚀新名称	耐蚀旧名称	国标牌号
GH4090	GH90
日本JIS	美标ASTM	美 标UNS、SAE	德标DIN	欧洲EN

四、GH4090化学成分：

碳C	硅Si	锰Mn	磷P	硫 S	铬Cr
≤0.13	≤0.8	≤0.4	≤0.02	≤0.015	18-21
镍Ni	锌Zr	钴Co	铜Cu	铁Fe	铌Nb
余	≤0.15	15-21	≤0.2	≤1.5	-
硼B	钛Ti	铝Al	钒 V	钨W	铈Ce
≤0.02	2-3	1-2	-	-	≤0.01

注：丝材规定ω(pb)≤0.0010%。
   5、GH4090钴基合金热处理制度：
   (1)、GH4090钴基合金冷拉棒材：1080℃±10℃,保温时间见表1-2，空冷或水冷+750℃±10℃,4h,空冷。
   表1-2

直径或较小截面尺寸/mm	≤3	>3～6	>6～12.5	>12.5～25
t/h	1	2	4	8

(2) 、 GH4090薄板和带材（软态）：软化处理1100～1150℃，1～10min，适当介质中冷却＋750℃±10℃,4h,空冷。
   (3)、GH4090薄板和带材（硬态）：700～725℃,4h,空冷。
   (4)、GH4090弹簧用冷拉丝材：600℃±10℃，16h，空冷或650℃±10℃，4h，空冷。
   (5)、GH4090冷拉和固溶处理的弹簧丝材：1080℃±10℃,8h,空冷＋700～750℃，4h，空冷。
   (6)、GH4090品种规格与供应状态：供应直径或内切圆直径不大于25mm的冷拉棒材或冷拉六角棒材；厚度不大于4mm的冷轧薄板和厚度不大于0.8mm的冷轧带材；直径不大于8mm的弹簧用冷拉丝材。冷拉棒材的供应状态按用途分为：镦锻用棒以冷拉磨光状态交货（当需方需求以固溶状态交货时，应在合同中注明）；机加工用棒材经固溶并除氧化皮状态交货。冷轧薄板和带材（软态）经软化处理、碱酸洗、切边后交货；冷轧薄板和带材（硬态）以冷轧、切边后交货。弹簧用丝材以冷拉状态或冷拉后固溶处理状态交货。
   (7)、GH4090熔炼与铸造工艺：合金采用下列四种工艺之一进行熔炼：
(1)感应熔炼加电渣重熔；
(2)真空感应熔炼加电渣重熔；         
(3)真空感应熔炼加真空电弧重熔；
(4)真空感应熔炼。
   (8)、GH4090应用概况与特殊要求：该合金在发动机上用作高温弹簧元件、高温紧固件、燃烧室
   卡圈、止动销等零部件。在国外还用作涡轮工作叶片、涡轮盘等零部件。
   二、GH4090物理及化学性能：   
   1、GH4090热性能：                                                     
   (1)、GH4090熔化温度范围：熔点1400℃^[1]。
   (2)、GH4090热导率： 见表2-1。
   表2-1^[1]

θ/℃	600	700	800
λ/(W/(m·℃))	21.76	23.93	25.57

(3)、GH4090线膨胀系数： 见表2-2。
   表2-2^[2]

θ/℃	20～100	20～200	20～300	20～400	20～500	20～600	20～800	20～900
α1/10-6℃-1	12.71	13.09	13.51	14.04	14.52	15.03	16.36	17.38

2、GH4090密度：ρ=8.20g/cm3。
   3、GH4090磁性能：合金无磁性。
   4、GH4090化学性能：合金在1040℃以下具有良好的抗氧化性和耐腐蚀性能；在1040℃以上时易产生晶间氧化。
   三、GH4090力学性能：
   1、 GH4090技术标准规定的性能：
   (1)、GH4090冷拉棒材技术标准规定的性能见表3-1。
   表3-1

技术标准	θ/℃	拉伸性能			持久性能
		σb/MPa	σP0.2/MPa	δ5/%	σ/MPa	t/h
		不小于
WS9 7016-1996	650	820	590	8	-	-
	870	-	-	-	140	≥30

注：固溶状态供应的棒材，力学性能试样只进行时效处理。
   (2)、 GH4090冷轧薄板和带材（软态）技术标准规定的性能见表3-2。
   表3-2

技术标准	θ/℃	成品厚度/mm	拉伸性能			硬度HV	持久性能
			σb/MPa	σP0.2/MPa	δ5/%		σ/MPa	t/h
			不小于
WS9 7087-1996	室温	0.25～0.35	1080	695	15	≥280	-	-
		>0.35～0.45	1080	695	20
		>0.45	1080	695	25
	870	所有	-	-	-	-	140	≥30

注：持久试验的试样热处理制度：供应状态＋1080℃±10℃,8h,空冷＋700℃±10℃,16h,空冷。
   (3)、GH4090冷轧薄板和带材（硬态）技术标准规定的性能见表3-3。
   表3-3

技术标准	θ/℃	拉伸性能
		σb/MPa	σP0.2/MPa
WS9 7086-1996	室温	1390～1620	≥1030

(4)、GH4090弹簧用丝材技术标准规定的性能见表3-4。
   表3-4

技术标准	θ/℃	成品厚度/mm	拉伸性能			持久性能
			σb/MPa	σP0.2/MPa	δ5/%	σ/MPa	t/h
			不小于
WS9 7014-1996	室温	≤1.0	1540	-	-	-	-
		>1.0～5.0	1390	1160	-
		>5.0～8.0	1310	1000	10
	870	坯料	-	-	-	140	≥30
WS9     7015.1-1996	室温	>0.44～0.99	1080	-	15	-	-
		>0.99～8.0	1080	-	15	-	-
	870	坯料	-	-	-	140	≥30

注：进行持久试验的坯料热处理制度：1080℃±10℃,8h,空冷＋700℃±10℃,16h,空冷。
   2、GH4090生产检验数据：GH4090冷拉棒材650℃拉伸性能的统计处理结果见表3-5。
   表3-5

技术标准	冶炼工艺	650℃拉伸性能
		σb/MPa	σP0.2/MPa	δ50mm/%
WS9 7016-1996	真空感应加电渣	975	670	24

四、GH4090组织结构：
   1、GH4090相变温度，
   2、GH4090时间-温度-组织转变曲线，
   3、GH4090合金组织结构：合金的主要强化相是γ′-Ni3(Al、Ti)，在晶内以大小不同的方形颗粒状析出，在晶界上也可见到这种形状的γ′相。碳化物在晶界上呈不连续的链状析出[2]。
 五、GH4090工艺性能与要求：
   1、 GH4090成形性能：合金在锻造时易产生内裂，不允许重锤打击，不允许低温倒棱。钢锭装炉温度不高于700℃，最终加热温度1150℃±10℃，开锻温度不低于1060℃，终锻温度不低于950℃。轧制加热温度1160℃，终轧温度不低于950℃。冷拔材在最终中间退火后应进行8%～12%的冷变形。
   2、GH4090焊接性能：合金在固溶状态可进行惰性气体保护钨极电弧焊及闪光对焊。
   3、GH4090零件热处理工艺：零件的热处理工艺按相应的材料技术标准的热处理制度进行。
   4、GH4090表面处理工艺
六、GH4090弹性模量：

弹性模量E/GPa

225

184

175

七、GH4090加工处理和焊接性能:
合金在固溶状态下有良好的机械加工性能，在时效处理后使用坚硬刀具按规定进刀量慢速加工。合金在固溶状态下可进行惰性气体保护钨极电弧焊和闪光对焊。
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