GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是沉墊固化型鎳基斷裂高的溫度作業鎳鋼,在650~950℃范圍圖內,都兼具高的收縮和堅持下去金屬疲勞抗拉硬度和順暢的性能指標。伴隨鎳鋼中鋁、鈦、鉬占特別高,鑄錠開坯特別難題,但斷裂后的相關材料都兼具有效的塑性變形,在淬火形態下就可以冷熱擠壓,也可開始電焊,電焊結構件熱除理時易引起應變力期限裂痕。鎳鋼的品種有板料、帶、絲、盤件、馬蹄形件、鍛件、棒材、和精密加工鑄件等,比較適合于手工制造在870℃下列需要有高抗拉硬度和980℃下列需要的民航、航天工程發起機高的溫度作業零結構件。
1.1GH141原料鋼材型號GH141(GH4141)。
1.2GH141相仿型號UNSN07041,Rene′41,R41,Carpenter41,PYROMET41,UNITEMP41, HynessalloyR41,J1610()。
1.3GH141材質的枝術準則
Q/3B4060-1992《GH141和金棒材》
Q/3B4063-1992《GH141各種合金冷扎帶材》
Q/5B4027-1992《GH141合金鋼圓餅、環坯、環行件》
Q/6S1033-1992《溫度防松螺栓件用GH141鎳鋼棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141化學物質成分表見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
不太低于 | |||||||||||||||
0.06~0.12 | 18.0~20.0 | 余 | 10.0~12.0 | 9.00~10.50 | 1.40~1.80 | 3.00~3.50 | 0.003~0.010 | 5.00 | 0.07 | 0.50 | 0.50 | 0.015 | 0.015 | 0.50 |
注:航天用材可加入ω(Mg)<0.05%和ω(La)<0.035%。
1.5GH141熱治療問責制度見表1-2。
表1-2
新品種 | 熱凈化處理管理制 |
(飛機)圓餅、環坯、弧形件、棒、墻板 | 要求Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃,0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
(航空工業)棒、盤件 | 正規Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃,16h,空冷 |
規范性Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃,16h,空冷 | |
板料 | 實驗室管理標準Ⅳ:1180℃,30min,空冷 900℃,4h,空冷 |
規范標準Ⅴ:1080℃,隔熱不不大于2.4min/mm,空冷 760℃,16h,空冷 |
1.6GH141品種型號型號與供貨壯態可展示 各個型號型號的圓餅、環坯、方形件、金屬薄板、帶材、棒材、鍛件和精密制造鑄件等。木板材于固溶壯態交期,棒材和鍛件不但調質熱處理交期。
1.7GH141鍛造與鑄造技藝技藝合金屬用正空感性鍛造、正空感性鍛造加電渣重熔或正空弧光重熔技藝。
1.8GH141運用概述與特有要該錳鋼大量廣泛用于加工制造飛機、航空航天發起機高溫環境承力零組件,如支撐樹葉、復燃室、鍋輪、支撐器高溫環境承力件、軸、盤、樹葉和防松件等,木板材焊結件熱整理時的應力應變時限刮痕,可做焊前顯舊限整理或在焊前掌控固溶整理后的冷卻水運行速度的技術來克服,焊后再做標準化熱整理。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141溫性能
2.1.1GH141熔解溫濕度超范圍1316~1371℃[2]。
2.1.2GH141熱導率見圖2-1。
表2-1[2]
θ/℃ | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
λ/(W/(m?℃)) | 8.37 | 10.47 | 12.56 | 15.07 | 17.17 | 19.56 | 21.35 | 23.45 | 25.96 |
2.1.3GH141線增大數值見圖2-2。
表2-2[2]
θ/℃ | 20~100 | 20~200 | 20~300 | 20~400 | 20~500 | 20~600 | 20~700 | 20~800 | 20~900 |
α1/10-6℃-1 | 10.54 | 11.69 | 12.24 | 12.78 | 13.08 | 13.48 | 14.21 | 14.97 | 15.91 |
2.2GH141硬度ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電的性能δ2mm板料的制冷電阻值率見表2-3。
表2-3[3]
情形 | ρ/(10-6Ω.m) | 狀況 | ρ/(10-6Ω.m) |
熱扎 | 1.31 | 1175℃,0.5h,空冷 | 1.33 |
1065℃,4h,空冷 | 1.25 | 1175℃,0.5h,空冷 900℃,4h,空冷 | 1.34 |
1065℃,4h,空冷 760℃,16h,空冷 | 1.27 |
2.4GH141永磁鐵能見表2-4。
表2-4[4]
的情形 | 20℃下300Οe時的磁導率/(H/m) |
1065℃,4h,空冷 760℃,16h,空冷 | <1.002 |
1175℃,0.5h,空冷 900℃,4h,空冷 | <1.002 |
2.5GH141化學反應功能
2.5.1GH141性能指標在廢氣材質中的被氧化傳輸速率見表2-5。
表2-5[9]
表面能形態 | θ/℃ | 各不相同時候被氧化強度/(g/(m2?h)) | 表明狀況 | θ/℃ | 的不同期限氧化的傳輸速率/(g/(m2?h)) | ||||||||
25h | 50h | 75h | 100h | 200h | 25h | 50h | 75h | 100h | 200h | ||||
磨光 | 900 | 0.240 | 0.150 | 0.120 | 0.095 | 0.066 | 磨光 | 1100 | 1.360 | 0.870 | 0.750 | 0.680 | 0.490 |
磨光 | 1000 | 0.610 | 0.410 | 0.320 | 0.260 | 0.182 | W-2耐磨涂層 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141技藝細則規定標準的能
3.1.1GH141圓餅、環坯、環型件、大棒材規格約定的耐磨性見表3-1。
表3-1
的材料標準規范 | 明細 | 熱加工體系 | 拉伸彈簧耐腐蝕性 | HBS | 經久耐用穩定性 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、方形件、大棒材 | 1080℃?10℃,快淬+1120℃?10℃,30min,空冷+900℃?10℃,4h,空冷 | 760 | ≥835 | ≥620 | ≥12 | ≥15 | ≥283 | 900 | 172 | ≥20 | - |
注:1環形件經退火處理后的室溫硬度HBS≤363。
2經固件和追訴時效清理后的室內溫度強度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141防松螺栓件規則規程的耐磨性見表3-2。
表3-2
村料規格 | 品系 | 熱解決考核機制 | 彎曲功能 | 耐用性能參數 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 鎖固件 | 冷拉后1080℃?10℃,快淬+1120℃?10℃,30min,空冷+900℃?10℃,4h,空冷 | 20 | ≥1070 | - | ≥8 | ≥10 | 730 | 586 | ≥30 |
760 | ≥870 | - | ≥8 | ≥10 |
3.1.3GH141d90mm棒材的標準明文規定的使用性能見表3-3。
表3-3
熱操作心態 | θ/℃ | 伸展機械性能 | HBS | 沖擊性可塑性 | 男人持久性能指標 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不超過 | |||||||||
1065~1080℃,4h,油冷或空冷+760℃,16h,空冷 | 20 | 1175 | 880 | 12 | 12 | 340 | 147 | ||
800 | 735 | 635 | 15 | 20 | - | 588 | 90 |
3.1.4GH141石材、帶材條件規定標準的功能見表3-4。
表3-4
熱正確處理規章制度 | 寬度/mm | θ/℃ | 彎曲功效 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃,墻體保溫不超過2.4min/mm,空冷 | 0.4~2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9~4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶操作+760℃,16h,空冷 | ≤0.50 | 20 | ≥1105 | ≥825 | ≥6 | ≥35 |
760 | ≥895 | ≥760 | ≥3 | - | ||
>0.50 | 20 | ≥1170 | ≥895 | ≥10 | ≥35 | |
760 | ≥965 | ≥760 | ≥3 | - |
四、GH141組織結構
4.1GH141相變體溫合金材料熱加工處理后,組織開展中分析出相的相變體溫區域見表4-1。
表4-1[13]
沉淀相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變水溫的范圍/℃ | <1052 | 760~1149 | 760~901/982 | 796~1149 | 870~980 | 760~982/1038 |
4.2GH141事件-的溫度-組織化變為線條
4.2.1GH141鑄態巖樣經1180℃,6h,散熱調質后,
再在不同溫度保濕1h,析出相數量和溫度的關系見圖
4-2。
4.2.2GH141經1200℃,2h固溶凈化處理后,再在760
~1200℃時效2~96h,析出相數量和時效溫度的關系
見圖4-2。
4.2.3GH1415000h法定期限后,錳鋼中進行析出相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141金屬策劃 構成金屬在要求熱工作情況的策劃 除γ基離體,還發生γ′、M6C、M23C6、MC,有效期后有μ相揮發。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141擠壓鑄造效能
5.1.1GH141鋼錠鍛鑄時應確定較高室溫豎直化辦理,鍛鑄燒水室溫為1160~1180℃,終鍛室溫不不大于1000℃。圓坯冷軋燒水室溫為1140~1160℃,終軋室溫不不大于1060℃。金屬薄板冷軋燒水室溫為1140~1160℃,終軋室溫不不大于800℃。
5.1.2GH141冷軋鋼板簿板固溶的情形的一直曲折和杯突耐磨性見表5-1。
表5-1[9]
品種 | 熱處里管理制 | 一直耐折多少次 | 杯突長度/mm |
δ1.5mm熱軋薄鋼板 | 1180℃,30min,空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃,30min,空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓耐熱性石材在穩定細晶和較低的堅硬程度時包括很好的的可旋性。給出常溫伸拉橫截面伸縮率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17+φ(%)],多種多樣形式限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
錐體形件 | 半圓球形件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱韌度能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛塑型見表5-3,塑型圖見圖5-1。
表5-3[2]
經過多次實驗發現溫差/℃ | 900 | 950 | 970 | 980 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1170 | 1200 |
ε限max/% | 14.6 | 29.3 | 43 | 43.8 | 75.3 | 81.8 | 78.2 | 70 | 75.5 | 36 |
ε刮痕min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱模擬訓練彈塑性經過多次實驗發現效果見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷+760℃,16h,空冷暖治理后進行溫度天氣熱塑形變檢測,其溫度天氣熱塑形變彈塑性見表5-5。
5.1.5GH141合金材料再析出圖
5.1.5.1GH141制作加工再結晶體圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再晶粒圖見圖5-3。
表5-4[5]
類行 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
冷去曲線方程 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
電加熱線性 | σ/MPa | 739 | 688 | 599 | 484 | 255 | 229 | 191 | - | 0 |
φ/% | 34.9 | 49.6 | 68.3 | 82.7 | 91.7 | 86.4 | 62.9 | - | 0 |
注:1冷卻曲線以100℃/s加熱到1160℃保溫處理后,隨爐冷卻到規定溫度再保溫100s,以100m/s速度拉斷。
2熱處理曲線方程以100℃/s熱處理到標準熱度保冷100s,以100m/s時速弄斷。
表5-5[2]
耐壓試驗攝氏度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
高溫度熱塑延展性δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141點焊機械性能
5.2.1GH141耐熱合金可熔焊、傳播焊、釬焊、耐摩擦焊。熔焊既不錯用在電子設備束熔接方法,也不錯用在氬弧焊熔接方法。熔對焊方法縫隙在熱治理 時有引發應對力有效期劃痕盲目性性,為將這盲目性性減到小,應在熔接方法前固溶遲滯熱正確處理,即1080℃,接下來以22℃/min待放置冷卻后水到650℃;另一類措施是在熔接方法后退行過有效期治理 ,即1080℃,30min,以1.7~4.4℃/min待放置冷卻后水到980,4h,以1.7~4.4℃/min待放置冷卻后水到870℃,4h,再以1.7~4.4℃/min待放置冷卻后水到760℃,16h,空冷[1,16~19]。焊后在消減熔接方法剪切力和恢復原狀性能指標時,應快速的調溫采用有效期軟化平均溫度時間,也許可消減應對力有效期空鼓盲目性性。實用細晶、低溶物量熔接接頭,消減機械化工藝軟化,低的熔接方法線動能也不錯降底應對力有效期空鼓盲目性性
5.3GH141所需要的零部件熱辦理工學藝
5.3.1GH141在較地溫度下事情,讓零件加工都具有高的拉伸形變比強度和疲勞度性能指標時,介紹主要采用1080℃,空冷+760℃,16h,空冷。
5.3.2GH141對在室溫下崗位,又需求資料擁有高的熱強性時,不宜的熱治療技術規范為1180℃,空冷+900℃,4h,空冷。
5.3.3GH141對請求焊接生產的方形件等零構件,推薦英文用到1120℃,30min,空冷+900℃,4h,空冷。
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