GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是積淀硬底化型鎳基和彎曲變形炎熱作業錳鋼屬,在650~950℃依據內,存在高的拉長和男人持久應力松弛構造和比較的效能。考慮到錳鋼屬中鋁、鈦、鉬含量的較高,鑄錠開坯有點難題,但和彎曲變形后的文件存在比較的塑性材料,在降溫階段下是可以冷熱擠壓,也可進行錫焊,錫焊器件熱治理時易有應變速率時長裂縫。錳鋼屬的類型有金屬薄板、帶、絲、盤件、環型件、鍛件、棒材、和精密五金鑄件等,滿足于手工制造在870℃下例耍求有高構造和980℃下例耍求的民航、核工業起驅力炎熱作業零器件。
1.1GH141原料品種GH141(GH4141)。
1.2GH141相仿鋼材牌號UNSN07041,Rene′41,R41,Carpenter41,PYROMET41,UNITEMP41, HynessalloyR41,J1610()。
1.3GH141的原材料的高技術的標準
Q/3B4060-1992《GH141錳鋼棒材》
Q/3B4063-1992《GH141耐熱合金冷扎帶材》
Q/5B4027-1992《GH141不銹鋼圓餅、環坯、橢圓形件》
Q/6S1033-1992《高溫高壓擰緊件用GH141合金屬棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141化學工業組成見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
面積不高于 | |||||||||||||||
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熱清理系統見表1-2。
表1-2
平種 | 熱整理工作制度 |
(飛防)圓餅、環坯、弧形件、棒、裝飾板材 | 規則Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃,0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
(航天工程)棒、盤件 | 規定Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃,16h,空冷 |
標準Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃,16h,空冷 | |
板 | 規定Ⅳ:1180℃,30min,空冷 900℃,4h,空冷 |
規范化Ⅴ:1080℃,保暖不不大于2.4min/mm,空冷 760℃,16h,空冷 |
1.6GH141新品種尺寸品種與銷售狀況可給出各式各樣尺寸品種的圓餅、環坯、圓形件、卷板、帶材、棒材、鍛件和細密鑄件等。材料于固溶狀況到貨,棒材和鍛件不急熱處置到貨。
1.7GH141煉制與壓鑄加工錳鋼采取重力作用自感應器煉制、重力作用自感應器煉制加電渣重熔或重力作用弧光重熔加工。
1.8GH141應該用概貌與唯一性條件該金屬豐富應用在研發航空航空、航空打火機中高溫高壓承力零元器件,如科研開發葉輪茶葉、點燃室、蝸輪、科研開發器中高溫高壓承力件、軸、盤、葉輪茶葉和立即擰緊件等,產品氬弧焊件熱治理 時的應變力追訴時效內裂,可主要采用焊前過追訴時效治理 或在焊前控制固溶治理 后的冷凝快慢的的方式來來解決,焊后再通過規范標準熱治理 。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141熱性食物能
2.1.1GH141受熱溫濕度空間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線開裂指數公式見圖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密度計算公式ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電耐磨性δ2mm實木板材的制冷熱敏電阻率見表2-3。
表2-3[3]
程序 | ρ/(10-6Ω.m) | 程序 | ρ/(10-6Ω.m) |
帶鋼 | 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磁塊能見表2-4。
表2-4[4]
程序 | 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檢查是否耐磨性
2.5.1GH141效果在廢氣媒介中的氧化物速度見表2-5。
表2-5[9]
外層的狀態 | θ/℃ | 有差異 期限被氧化濃度/(g/(m2?h)) | 的表面情形 | θ/℃ | 各種時間段腐蝕時延/(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鋁層 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141枝術標準化規則的特性
3.1.1GH141圓餅、環坯、橢圓形件、大棒材規范標準設定的性能參數見表3-1。
表3-1
用料規則 | 款式 | 熱處里管理辦法 | 伸拉性能參數 | HBS | 持久性特性 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、環行件、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經固件和實效治理后的恒溫洛氏硬度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141扭緊件細則法律規定的效能見表3-2。
表3-2
產品規范標準 | 茶葉品類 | 熱解決考核機制 | 延展效能 | 牢固安全性能 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 鎖緊螺栓件 | 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棒材規格規定的功效見表3-3。
表3-3
熱處里動態 | θ/℃ | 收縮效能 | HBS | 沖擊力柔韌 | 長時間性 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不高于 | |||||||||
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木板材、帶材標準單位設定的特點見表3-4。
表3-4
熱解決考核機制 | 重量/mm | θ/℃ | 拉申的性能 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃,恒溫不低于2.4min/mm,空冷 | 0.4~2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9~4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶清理+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相變室內體溫合金類熱外理后,安排中分析出相的相變室內體溫超范圍見表4-1。
表4-1[13]
分析出相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變氣溫區間/℃ | <1052 | 760~1149 | 760~901/982 | 796~1149 | 870~980 | 760~982/1038 |
4.2GH141日子-的溫度-聚集轉型線性
4.2.1GH141鑄態樣品經1180℃,6h,風冷調質后,
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固溶治理后,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,合金材料中分析出相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141鎳鋼集體構成鎳鋼在標準化熱處置形態的集體除γ基體內,還都存在γ′、M6C、M23C6、MC,時限后有μ相溶解。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141壓延成型使用性能
5.1.1GH141鋼錠熔煉加工前須參與攝氏度過高不勻化清理,熔煉加工調溫攝氏度為1160~1180℃,終鍛攝氏度不不超過1000℃。鋼坯切削調溫攝氏度為1140~1160℃,終軋攝氏度不不超過1060℃。板料切削調溫攝氏度為1140~1160℃,終軋攝氏度不不超過800℃。
5.1.2GH141冷軋鋼板料固溶狀態下的一直曲折和杯突耐熱性見表5-1。
表5-1[9]
平種 | 熱整理制度的重要性 | 間斷性耐折頻繁 | 杯突厚度/mm |
δ1.5mm冷軋鋼卷板 | 1180℃,30min,空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃,30min,空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓特點鋼板在始終保持細晶和較低的對抗強度時兼有好的可旋性。基于恒溫拉伸彈簧截面縮水率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17+φ(%)],各種類型圖案限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
錐體形件 | 半球型件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱塑型能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛塑形見表5-3,塑形圖見圖5-1。
表5-3[2]
經過多次實驗發現氣溫/℃ | 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裂開min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱摸擬塑性材料疲勞試驗但是見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷+760℃,16h,空冷熱交替辦理后進行較高溫環境度彎曲做實驗的時候,其較高溫環境度彎曲韌度見表5-5。
5.1.5GH141耐熱合金再晶體圖
5.1.5.1GH141加工廠再沉淀圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再心得圖見圖5-3。
表5-4[5]
類 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
閉式冷卻塔曲線圖 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
調溫直線 | 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蒸汽采暖器等值線以100℃/s蒸汽采暖器到規定標準工作溫度隔熱100s,以100m/s速度慢弄斷。
表5-5[2]
疲勞試驗溫濕度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
高溫作業彎曲塑形δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141激光焊接能
5.2.1GH141碳素鋼可熔焊、擴散作用焊、釬焊、磨蹭焊。熔焊既也可不可以微電子束電焊悍接,也也可不可以氬弧焊電焊悍接。熔焊道在熱生產制造時有造成應力應對力限期裂口趨向,為將只要的趨向減到小,應在電焊悍接前固溶慢慢地退火工作,即1080℃,最后以22℃/min一系列降溫到650℃;另外心思是在電焊悍接前行行過限期生產制造,即1080℃,30min,以1.7~4.4℃/min一系列降溫到980,4h,以1.7~4.4℃/min一系列降溫到870℃,4h,再以1.7~4.4℃/min一系列降溫到760℃,16h,空冷[1,16~19]。焊后在避免電焊悍接應力應力應對和可不可以恢復耐腐蝕性時,應短時間采暖器順利通過限期固化體溫區域,只要可避免應力應對力限期散架趨向。選用細晶、低其它雜物的含量對接焊縫,避免機誡生產制造固化,低的電焊悍接線消耗的能量也可不可以大幅度降低應力應對力限期散架趨向
5.3GH141元件熱解決的工藝
5.3.1GH141在較環境溫度度下工作中,追求配件兼有高的伸拉的強度和疲倦性能方面時,強烈推薦通過1080℃,空冷+760℃,16h,空冷。
5.3.2GH141對在高溫高壓下事情,又的要求資料還具有高的熱強性時,不適合的熱操作規范起來為1180℃,空冷+900℃,4h,空冷。
5.3.3GH141對規定要求手工焊接的環型件等零組件,引薦運用1120℃,30min,空冷+900℃,4h,空冷。
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