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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℃一下可以長期使用，gao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。
1、GH4099（GH99）概述
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
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C
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Cr
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Ni
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W
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Mo
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Al
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Co
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Ti
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≤0.08
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17.00～20.0
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余量
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5.00～7.00
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3.50～4.50
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1.70～2.40
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5.00～8.00
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1.00～1.50
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Fe
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B
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Mg
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Ce
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Mn
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Si
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P
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S
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≤2.00
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≤0.005
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≤0.010
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≤0.020
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≤0.40
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≤0.50
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≤0.015
|
≤0.015
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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
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θ/℃
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100
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200
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300
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400
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500
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600
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700
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800
|
900
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1000
|
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λ/（W/（m·C））
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10.47
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12.56
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14.24
|
15.91
|
18.00
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19.68
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21.77
|
23.45
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25.54
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27.21
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2.1.3、GH4099(GH99)線膨脹系數(shù)見表2-2。
表2-2
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θ/℃
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20～100
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20～200
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20～300
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20～400
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20～500
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20～600
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20～700
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20～800
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20～900
|
20～1000
|
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α/10-6C-1
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12.0
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12.4
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12.8
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13.0
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13.7
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14.2
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14.7
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15.1
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15.3
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17.4
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2.1.4熱擴(kuò)散率見表2-3
表2-3
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θ/℃
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10
|
100
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200
|
300
|
400
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500
|
600
|
700
|
800
|
900
|
|
Q/（10-6m2/S））
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2.5
|
2.7
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3.0
|
3.3
|
3.6
|
3.9
|
4.0
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4.3
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4.4
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4.55
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2.2、GH4099(GH99) 密度
ρ=8.47g/cm3
2.3、GH4099(GH99) 電性阻率
表2-4
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θ/℃
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14
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110
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200
|
300
|
400
|
500
|
600
|
700
|
800
|
900
|
1000
|
|
ρ/（10-6Ω.M））
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1.373
|
1.403
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1.414
|
1.427
|
1.440
|
1.443
|
1.457
|
1.452
|
1.423
|
1.393
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1.357
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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
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θ/℃
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800
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900
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1000
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1010
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氧化速率/(g/m2·h)
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0.017
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0.084
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0.212
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0.481
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晶界氧化深度/mm
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0
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0.0064~0.0086
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0.0160~0.0192
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0.0288~0.0320
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3、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suan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suan的酸洗液清理表面。
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