我国目前长时高温条件下应用的高性能航空发动机中的关键转动零件，如盘、叶片、轴、环、紧固件等要求应用优质gh4169合金制造，板、带、丝应用普通gh4169合金制造，有些作为航空发动机中长时应用的盘、轴类转动件所用的材料在普通gh4169合金成分的基础上，只增加了pb-ag-bi-sn-mg五项痕量元素的测试要求，成分限见表2-2，与优质gh4169合金的标准有差异，所以在签订生产合同时必须明确材料的成分标准。
化学成分与相组成、应用温度间的对应关系
gh4169合金的化学成分决定了合金中存在的析出相。铸锭凝固过程中首先形成mc.
普通与优质gh4169合金间化学成分的差别是nb(c. n)和ti(c.n)，经过铸锭开坯和随后一系列热加工变形后，该类碳化物会被破碎而细化、分散在650℃应用过程中不发生变化.
由于合金中nb含量很高，铸锭凝固时，在枝晶间形成白色的laves。相和针状的a相，通常与mc集聚在一起，经过钢锭均匀化处理，laves相溶入基体，材料成品中不允许此相的存在:占相在均匀化处理过程中也溶入基体，随后在材料的热变形和固溶热处理过程中重新析出.此相的数量、形貌、分布对材料的组织和性能有重要影响。
y"( ni3nb)和y'( ni3( al. ti) )是合金的沉淀强化相，它们的尺寸、数量决定了零件的综合性能水平，而其尺寸、数量又取决于制造零件的化学成分、热加工变形过程的控制与采用的热处理规范。由于丫相在650℃长期应用期间会集聚、粗化，并向a相转变，使材料强度随之降低，所以gh4169合金的长期使用温度不得超过650℃
普通与优质gh4169合金间化学成分的差别
通过控制c,nb、气体元素与痕量元素的含量，将普通gh4169合金材料的纯度和综合性能进一步提高，得到制造高性能关键零件所需的优质gh4169合金，所以设计和应用部门在选材和订货时必须标明材料化学成分的技术要求。
在锤上锻造时，需要有经验的技术工人操作，因锤击变形速率快，心部温升高，容易发生心部开裂，或因终锻温度高，导致晶粒粗大.冶金厂己引进径锻设备，加热后可以一火锻造至需要的尺寸，而且棒材尺寸控制精确，提高了成材率和生产效率。径锻工艺目前正处在研究阶段，其关键是控制坯料的加热温度、开锻温度、压下量及喂进速度，其产品心部存在温升，也要注意控制晶粒尺寸达到技术标准要求。
我国生产热轧棒材是采用横列式轧机、人工喂送的方式，除控制坯料加热温度、轧辊孔型与轧制道次外，轧机速度和人工的操作速度直接影响棒料的终轧温度，表而温度低会因影响动态再结晶的进行而形成表面拉长晶.不同的棒材尺寸与轧机速率必须匹配，尤其是小规格热轧棒，因其直径小，热容量也小，温降快，轧机速度慢容易导致未再结晶的拉长晶增多.国外已采用连轧机方式生产.减少了人为操作因素的影响.我国开始引进设备，但如何用于gh4169合金的轧制，需要认真研究，因为轧制速度快，确定坯料的加热温度、坯料与成品间尺寸的匹配都非常重要，这些都会直接影响产品的晶粒尺寸、晶粒形貌与性能。
gh4169合金轧棒的规格较多，不能完全对应于轧机的成品孔型。最后一道轧制不一定经成品孔，棒材在冷却过程中会变形，产生弯曲，交货前需要进行矫直，此时必须注意矫直的加热温度不能高于950.960y;，如果温度偏高会导致产品晶粒长大与s相溶解，导致产品存在持久缺口敏感性.进行矫直的操作者希望加热温度高，便于矫直，但因gh4169合金的特点，必须严格执行操作规程。
我国天气的变化对棒材质量也有影响，东北地区冬天达零下25t，加大了棒料的冷却速度，对棒材内的动态再结晶进程不利.对于大规格棒材，因必须最后一火成形，不能回炉加热，气温低会使棒材表而温降增大，两端的终锻温度也有差异，此时应根据其体条件，采用合适的棒料长度，也就是要考虑是否需要中间切断。
生产小规格棒材用的坯料必须进行中间坯二次均匀化处理，否则产品内会有偏析和粗细晶条带。
优质gh4169合金与普通gh4169合金化学成分的差别，主要有下列几个方而:
(1)降c. gh4169合金中的主要碳化物是nb(c.n)和i'i(c,n)，由于c与nb.ti的亲和力很强，所以提高c.nb含量会增加nnv c. n).ti(c, n)的数量和密度.这类碳化物硬而脆，在长期应用过程中与高温形变不易协调.容易发生nb(c,n).ti(c, n)与基体界而间
gh4169合金的化学成分
的开裂和mc本身的碎裂。成为疲劳裂纹源，同时碳化物数量的增加会消耗nb，从而减少丫的数量，减弱强化效果，影响性能。因此降碳能够提高gh4169合金的强度和抗疲劳性能。美国ge公司于1993年颁布的三次熔炼优质in718合金锻件的化学成分中.将碳含量的成分限降至0.015% --0.04%.我国用于某型号的最新材料标准中也将碳含量的下限值由0.02%降至0.015%.冶炼生产中，应尽量将碳含量控制在 0.02%---0.04%之间。
冶炼优质ch4169合金的技术措施
提高原材料的纯度
在熔炼过程中去除痕量元素是较困难的，主要的技术措施是控制其在原材料中的含量，冶金厂制定了针对各种合金所采用的原材料控制规范，这是根据多年生产实践的经验制定的，所以生产时必须按规范执行。
gh4169合金是变形高温合金中nb含量最高的材料.n与nb的亲和力极强，原材料熔化过程中.n一旦与nb形成nb(c.n)，随后就无法去除，而n的主要来源是金属cr和纯铁，所以需要选择含n低的金属cr和纯铁.
精炼纯铁是冶炼gh4169合金的一项重要技术措施.通过精炼达到成分均匀、降低cis和气体含量，为熔炼优质合金奠定重要基础。
采用先进的真空感应熔炼设备和合理的重熔工艺
gh4169合金中的ai-ti含量并不高.但因对材料的纯度要求高，所以均采用双联或三联冶炼工艺我国现用的冶炼工艺有三种:真空感应熔炼十真空自耗重熔:真空感应熔炼+电渣重熔:真空感应熔炼十空自耗重熔+全程氢气保护下的电渣重熔工艺。为继续降低s含量，提高合金纯度，防止冶金缺陷的形成.正在进行真空感应熔炼十电渣重熔十真空自耗重熔的三联冶炼工艺的研究。
gh4169合金最终合金锭成分的控制要求
因gh4169合金采用双联或三联冶炼工艺。最终合金锭是指经过最后一道重熔的锭子。
在保证钢锭达到化学成分合格的前提下，对不同用途的材料所控制的最佳成分并不相同.通常将c含量w(c)控制在0.03%---0.04%.
制造发动机涡轮盘用材达到的最佳控制成分(质量分数)要求是:c 0.03%-0.04%"nb 5.30%--5.40%" n( 0.008%"s <0.002%，其他主量元素均按中限控制。根据近期的研究结果，为保证涡轮盘长期使用的安全性，希望将c含量二.(c)控制在0.02%一0.03%，继续减少mc的数量.提高抗疲劳性能。ge公司于1999年7月14日颁布的优质1n718高强工艺锻件标准(c50tf72-si8)中己将碳含量成分限降为0.015% -0.04%，待我国新制定的型号标准执行时，因c含量的下限己降至0.015%，此时可将c含量控制在0.02%-0.04%之间。
nb含量w(nb)的控制需要与合金锭所制造的产品结合，如制造涡轮盘用的材料，控制在5.30%-5.40%为好，生产板材用的材料"nb含量可控制在4.90%-5.10%之间，制造管材用的材料。nb含量可控制在接近下限。更便于变形。
gh4169合金成分控制及与1n718合金的比较
某型号用gh4169合金盘锻件材料生产检测数据的统计情况如下:统计52炉用于水压机模锻盘锻件用gh4169合金锭头、尾部的c含量.(c).其中44炉均在0.03%-0.045%范围内，占85%:
统计发动机定型批用于水压机模锻盘锻件的27炉材料的n含量u,(n )，标准要求不高于.00x 10-6.检测结架是25炉合金锭头、尾的n含量均低于90x 10-6，占93%.其中19炉合金锭头、尾的n含量均不高于sox 10一气
上述27炉材料合金锭头、尾的0含量二，(0)在(4- 14)x 10-6范围内，远远低于标准要求的50x10-6.
gh4169合金成分控制及与1n719合金的比较
因生产gh4169合金的经验不够，为避免发生严重的偏析，所以nb含量二.(nb)控制在5.15%-5.30%范围内，未往上限靠，随着冶炼设备的更新，正在努力争取控制在5.30%一5.40%内(成分上限是5.50%，容易超限).而且冶金厂与用户间的分析误差能达到0.10%.所以大批量生产中提高nb含量.需要在冶炼与化学分析水平提高的前提下才能进行.航空厂从美国进口的13炉不同规格的in718合金材
料的化学成分(美国质保单数据)，其特点是:用于制造动部件的前i0炉材料的化学成分均达到优质in718合金c50tf37-s21的标准要求。制造静部件用板材的化学成分无痕量元素分析的数据，其常量素均满足c50tf37-s21标准的要求。
随着gh4169合金产量的增加，利用返回料，降低生产成本是非常重要的生产环节，美国在这方面己积累了丰富的经验，该材料在我国开始由研制转向产业化，返回料的利用将成为今后研究的重要内容。
实践己经证明:应用变形gh4169合金的各类试验料(高低倍与金相检验的实验料、实验用余料等)，直接熔炼成铸造k4169合金，性能优于应用新料冶炼的k4169，其原因是变形gh4169合金选材要求高，又经过双联冶炼工艺进行生产，材料纯度高.而目前仅冶金厂利用本厂生产过程中的切头、切尾料.锻造厂、冶金厂与应用部门的生产厂、锻造厂在车加工过程中的车屑、检验后的余料均以废料方式卖给废品站了.导致了极大的资源浪费和生产成本的提高。
可利用返回料的类型
冶金厂对从钢锭的切头、切尾与中间坯上切下的料块应收集、保管和作为返回料应用。航空厂将各类盘锻件制成零件时.首先获得了锻件的毛边圈，此圈是处于钢锭外缘的金属料.是偏析最轻的材料，此圈经过改锻和后续的热加工，完全可以作为生产小直径紧固件和薄带、丝材的坯料。
冶金厂、锻造厂、航空和航天等应用部门的生产厂进行坯料或零件车加工过程中.获得了大量的车屑.是返回料的重要来源之一。
冶金厂的快锻机是钢锭开坯和生产大规格(0200 mm棒材的设备，gh4169合金锭经均匀化处理后。laves相已消除，热加工性能良好，开坯较顺利，其技术关键是通过控制加热、开锻、终锻温度和各火次的变形量，满足产品的晶粒度和性能要求。
此类锻棒基本上都是中间坯，是供锻盘用的大棒材，其最后一火必须一次锻造完成，不能锻半截。再回炉加热，两火锻造会造成整根棒料出现两种晶粒尺寸。由于gh4169合金盘件均属细晶盘范畴，墩饼和锻盘的加热温度均低于锻造大规格棒材的加热温度，棒材回炉空烧会造成再结晶晶粒尺寸粗大，直接影响盘件的晶粒尺寸和性能。
为保证最后一火能在900℃以上完成锻造，根据锭型尺寸与合金锭吨位，决定在开坯中切头和切尾后是否在中间截断。每一火次的变形量必须控制合适，若变形量太大，棒材晶粒太细，会造成锻盘后盘件晶粒太细.降低持久和蠕变性能。
由于各冶金厂的设备和生产条件不完全相同，所以应根据其体条件与生产经验。制定各类产品的生产规程。in718合金的固溶热处理温度范围较宽(950. 1065t )，主要分为三类，即1065℃
1010℃/950-980℃ 保温时间均是1h.具体选择根据产品要求而定。常用的是950-
980℃x1h.空冷。
时效热处理采用720℃x8h,50-55℃/h炉冷至620℃x8h.空冷的二段时效制度。
in718合金的热处理可以分为两大类，一是固溶十时效热处理，二是仅进行时效热处理，所以必须根据产品的合同和技术标准进行热处理。
gh4169合金产品的热处理也是两类:固溶十时效和直接时效。固溶工艺均是950-980℃x1h.空冷。
固溶热处理的作用
gh4169合金的静态再结晶温度是1020℃，凡在低于此温度进行固溶热处理，在热变形过程中未能完成动态再结晶的扁长大晶粒。经过固溶热处理无法完成静态再结晶，所以产品中仍保留此扁长晶粒。
热变形过程中析出的s相在980℃回溶，在1020℃全溶。小试样在980t固溶.s相残留很少:锻件980℃固溶后，原锻件中的8相会有部分回溶，对改善锻件的持久性能是有益的。但改善裕度较小。
小尺寸轧棒在轧态是无s相的，在950--970℃固溶热处理后，析出8相:锻件在终锻后的空冷过程中，析出s相，进行950-970℃、固溶热处理后，a相数量的变化很小。
冶金产品在950-970℃进行固溶热处理，晶粒尺寸与原始状态晶粒相比，变化很小，在980℃以上进行固溶，晶粒才会长大，在1020℃以上进行固溶，因晶界上的s相全溶，解除了对晶界的束缚，晶粒明显长大.
于950-980℃进行固溶热处理，将冶金产品在变形后冷却过程中析出的犷相和丫相回
溶于基体，在进行时效处理时重新析出。
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