高溫合金GH4169作為一種航空航天飛行器結(jié)構(gòu)件中的優(yōu)選材料，由于在高溫下具有特別優(yōu)良的性質(zhì)，日益引起人們的重視并在航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體構(gòu)件上得到了廣泛的應(yīng)用，而且對(duì)于正在熱點(diǎn)研究中的微型發(fā)動(dòng)機(jī)、微型飛行器整體構(gòu)件，也有著重要的應(yīng)用前景。但是，普通機(jī)械加工方法往往對(duì)那些導(dǎo)熱系數(shù)小、加工過程中容易出現(xiàn)嚴(yán)重的加工硬化、要求切削力大的高溫合金GH4169 顯得有些無能為力，而非傳統(tǒng)加工方法即特種加工方法如電解加工、電火花加工則顯示了它們特有的加工優(yōu)勢(shì)。

大量的事實(shí)表明，大多數(shù)航空航天零件的失效往往從零件表面開始并向內(nèi)部進(jìn)行擴(kuò)展，因此零件表面質(zhì)量不僅對(duì)其本身使用性能(如裝配質(zhì)量、疲勞強(qiáng)度、耐磨性、抗腐蝕性等)具有很大影響，而且對(duì)整臺(tái)機(jī)器的可靠性、使用壽命等也有重大影響。但是，零件表面質(zhì)量往往與加工方法及加工參數(shù)的選擇有著相當(dāng)密切的關(guān)系，采用合適的加工方法和加工參數(shù)就會(huì)獲得良好的表面質(zhì)量，采用不適當(dāng)?shù)募庸し椒ê图庸?shù)就會(huì)得到不良的表面質(zhì)量，因此研究高溫合金GH4169 在特種加工方法如電解加工、電火花加工后表面質(zhì)量的變化及變化機(jī)理就顯得相當(dāng)重要。

針對(duì)高溫合金GH4169的電解加工和電火花加工表面質(zhì)量研究現(xiàn)狀，本文在介紹電解加工和電火花加工表面質(zhì)量的內(nèi)容及其對(duì)零件使用性能影響的基礎(chǔ)上，通過大量的試驗(yàn)和測(cè)試，對(duì)高溫合金GH4169在不同加工方法（這里主要是指電解加工和電火花加工)和不同加工條件下所得到的表面質(zhì)量進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，主要的研究?jī)?nèi)容包括：

(1)著重研究了電流密度對(duì)電解加工表面質(zhì)量的影響，并分析了不同電流密度下高溫合金GH4169金相組織對(duì)表面質(zhì)量的影響及其作用。

（2）研究了采用不同粗、中、精電規(guī)準(zhǔn)組合加工后的電火花加工表面質(zhì)量，分析了不同粗、中、精電規(guī)準(zhǔn)組合加工對(duì)電火花加工表面質(zhì)量的影響，并通過優(yōu)化不同粗、中、精電規(guī)準(zhǔn)的加工余量，獲得了較好的電火花加工表面質(zhì)量和較高的電火花加工生產(chǎn)效率，

通過上述研究，力圖找出影響高溫合金GH4169電解加工和電火花加工表面質(zhì)量的主要因素及其變化的規(guī)律，從而為加工生產(chǎn)中得到較好的，能夠滿足航空發(fā)動(dòng)機(jī)、微型發(fā)動(dòng)機(jī)及微型飛行器整體構(gòu)件技術(shù)要求的零件表面質(zhì)量提供參考。

關(guān)鍵詞：表面質(zhì)量，電解加工，電火花加工，高溫合金GH4169,微細(xì)加工

高溫合金簡(jiǎn)介及高溫合金 GH4169的性質(zhì)與應(yīng)用

高溫合金簡(jiǎn)介

高溫合金是使用溫度超過600℃的合金，它在高溫下具有較高力學(xué)性能、抗氧化和抗熱腐蝕性能2。高溫合金按基體成分可分為三大類：(1)鐵基高溫合金。該合金主要以鐵為主，含有大量的Ni、Cr及其它元素，也稱為Fe-NiCr基合金。(2)鎳基高溫合金。該合金主要以Ni為主，一般含有10-25%的C,也稱為NiCr 基合金。（(3）鉆基高溫合金。該合金主要成分為Co,也稱為Co-Ni-Cr基合金。其中鎳基高溫合金發(fā)展最快，使用也最廣，鐵基高溫合金次之。按強(qiáng)化方式分為固溶強(qiáng)化合金和析出強(qiáng)化合金(或稱時(shí)效沉淀強(qiáng)化合金)等。按生產(chǎn)工藝分為變形合金（GHD、鑄造合金(K)、粉未末冶金合金和機(jī)械合金化合金。

高溫合金性能主要取決于合金成分和它的組織結(jié)構(gòu)，如難熔金屬元素Mo、W以及Co起到固溶強(qiáng)化作用，Al、Ti、Nb等γ相形成元素起到析出強(qiáng)化作用。一般認(rèn)為，強(qiáng)化效果應(yīng)該計(jì)算W+Mo和y'相形成元素的總量，而Co和Cr居于次要地位，合金的持久強(qiáng)度隨著合金元素總量的增加而提高。

高溫合金組織中，特別重要的是析出相的類型、結(jié)構(gòu)、形狀、大小、數(shù)量和其分布情況，它們直接影響了高溫合金的性能。如y'相和"相是高溫合金中主要的強(qiáng)化相。另外，碳化物也是高溫合金中重要的強(qiáng)化相，常見的碳化物有

MC、M2C4、M,C、MAC等，所有這些碳化物的大小、形狀、數(shù)量及其分布都可以通過熱處理進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。

正因?yàn)楦邷睾辖鹗且环N能承受復(fù)雜應(yīng)力并在相當(dāng)嚴(yán)苛的環(huán)境下進(jìn)行高溫工作的合金，它已經(jīng)成為現(xiàn)代航空燃?xì)鉁u輪、艦船燃?xì)廨啓C(jī)、地面渦輪和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的重要材料，如壓氣機(jī)盤、壓氣機(jī)葉片、渦輪導(dǎo)向葉片、渦輪工作葉片、渦輪

盤等都是由高溫合金制成。在先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)中，高溫合金的用量占 40%～60%,高溫合金當(dāng)之無愧地成為燃?xì)鉁u輪的心臟。

1.2.2高溫合金GH4169的性質(zhì)與應(yīng)用

GH4169屬于鎳基高溫合金，在國(guó)外其相應(yīng)的牌號(hào)為Inconel718,它是以體心立方Y(jié)相和面心立方Y(jié)'相沉淀強(qiáng)化的鎳基變形高溫合金。它在高溫下具有較好的熱穩(wěn)定性、屈服強(qiáng)度高、塑性好的特點(diǎn)，并有較好的焊接性能、較高的耐蝕性和抗氧化性能，在—196～700℃很寬的溫度范圍內(nèi)組織性能穩(wěn)定。它在650℃以下的屈服強(qiáng)度在所有高溫合金里面居首位，成為在深冷和高溫條件下用途極廣的航空材料之二B。

GH4169合金屬于Ni-Cr-Fe基時(shí)效硬化型合金，其成分特點(diǎn)是含Nb量較高， 達(dá)到5%,同時(shí)含有較多的Cr和Fe,含少量的Ti和Al以形成y'相和y"相， 在合金中起主要強(qiáng)化作用。

其主要成分見表1.1。

相近牌號(hào)

Inconel718（美國(guó)），NC19FeNb(法國(guó)）