GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是析出硬底化型鎳基扭曲持續耐高溫和金屬，在650～950℃範圍內，享有高的伸展和經久耐用脆性斷裂構造和優異的使用性能。因和金屬中鋁、鈦、鉬占相當高，鑄錠開坯相當困難的，但扭曲后的食材享有較佳的彈塑性，在降溫睡眠狀態下可冷壓延成型，也可使用焊，焊部分熱整理時易誕生應力應變法定期限裂痕。和金屬的類型有簿板、帶、絲、盤件、環行件、鍛件、棒材、和精密生產加工鑄件等，適于生產加工在870℃以內規范規定有高構造和980℃以內規范規定的航空航天工程、航天工程汽車發動因持續耐高溫零部分。
1.1GH141的材料品種GH141(GH4141)。
1.2GH141相進型號UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141的原材料的技術水平標準化
Q/3B4060-1992《GH141錳鋼棒材》
Q/3B4063-1992《GH141鎳鋼冷軋鋼帶材》
Q/5B4027-1992《GH141合金鋼圓餅、環坯、橢圓形件》
Q/6S1033-1992《溫度扭緊件用GH141合金類棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141普通機械有效成分見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
并不嚴重于 | |||||||||||||||
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熱工作獎懲制度見表1-2。
表1-2
優良品種 | 熱加工管理制 |
（民航）圓餅、環坯、環行件、棒、木板 | 規范化Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航空航天）棒、盤件 | 正規Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
要求Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
板才 | 標準Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
原則Ⅴ:1080℃,墻體保溫不不低于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141木種技術參數與銷售壯態可保證幾種技術參數的圓餅、環坯、環型件、簿板、帶材、棒材、鍛件和細密鑄件等。產品于固溶壯態訂貨，棒材和鍛件沒有熱凈化處理訂貨。
1.7GH141冶煉與生產加工金屬采取渦流室環境傳器開關冶煉、渦流室環境傳器開關冶煉加電渣重熔或渦流室環境電弧放電重熔加工。
1.8GH141應用領域情況與特別的耍求該硬質合金密切應用在制造技術民航、核工業汽車發動因溫度承力零元件，如導識葉尖、丙烷汽缸、泄壓閥、導識器溫度承力件、軸、盤、葉尖和緊固連接件等，產品焊接加工件熱工作時的應力應變時限磨痕，可采取焊前更新換代限工作或在焊前操控固溶工作后的加熱網絡速度的具體方法來改善，焊后再完成標熱工作。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141性溫能
2.1.1GH141熔融攝氏度規模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線熱脹彈性系數見圖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相對密度ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電功能δ2mm材料的常溫功率電阻率見表2-3。
表2-3[3]
的狀態 | ρ/(10-6Ω.m) | 環境 | ρ/(10-6Ω.m) |
冷軋 | 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]
的情況 | 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耐腐蝕安全性能
2.5.1GH141性能方面在環境材質中的空氣氧化傳送速度見表2-5。
表2-5[9]
面上心態 | θ/℃ | 與眾不同耗時陽極氧化數率/(g/(m2?h)) | 表面能狀態下 | θ/℃ | 各個時段空氣氧化強度/(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納米涂層 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141技巧細則相關規定的使用性能
3.1.1GH141圓餅、環坯、馬蹄形件、大棒材基準法律法規的能見表3-1。
表3-1
材質規定 | 平種 | 熱進行處理措施 | 彎曲耐熱性 | HBS | 長久使用性能 | |||||||
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經固件和有效期補救后的空調溫度光潔度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141扭緊件行業標準標準的穩定性見表3-2。
表3-2
建筑材料標準的 | 類種 | 熱處置規章制度 | 彎曲安全性能 | 耐用效能 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 加固件 | 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棒材標淮歸定的特點見表3-3。
表3-3
熱操作程序 | θ/℃ | 肌肉拉伸機械性能 | HBS | 沖擊試驗柔韌性 | 男人持久耐熱性 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不低于 | |||||||||
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裝修板材、帶材標淮法規的耐磨性見表3-4。
表3-4
熱加工處理系統 | 層厚/mm | θ/℃ | 拉申穩定性 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，保熱不需小于2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶治理 ＋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相變攝氏度耐熱合金熱清理后，安排中沉淀相的相變攝氏度超范圍見表4-1。
表4-1[13]
沉淀相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變高溫條件/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141日子-平均溫度-阻止形成曲線擬合
4.2.1GH141鑄態試件材料經1180℃,6h,水冷散熱調質后，
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固溶外理后，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期限后，鎳鋼中沉淀相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141鋁合金屬進行結構的鋁合金屬在標準熱加工處理情況下的進行除γ基身體之外，還產生γ′、M6C、M23C6、MC，時間后有μ相分析出。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141成型法使用性能
5.1.1GH141鋼錠鑄造時應參與高溫更加均勻化工作，鑄造微波熱處理溫暖為1160～1180℃，終鍛溫暖不超過1000℃。熱軋帶鋼切削微波熱處理溫暖為1140～1160℃，終軋溫暖不超過1060℃。薄鋼板切削微波熱處理溫暖為1140～1160℃，終軋溫暖不超過800℃。
5.1.2GH141帶鋼簿板固溶情況下的復發彎曲成和杯突耐熱性見表5-1。
表5-1[9]
新品種 | 熱凈化處理體系 | 致使反復曲折時長 | 杯突深度./mm |
δ1.5mm帶鋼金屬薄板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓機械性能木板在保持穩定細晶和較低的洛氏硬度時具有著非常好的的可旋性。會根據環境溫度伸縮縱剖面伸縮率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，各種類型樣子限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
圓錐形形件 | 半圓柱狀件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱塑型能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛可韌度見表5-3，可韌度圖見圖5-1。
表5-3[2]
測試熱度/℃ | 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軋材的熱模擬網延性經過多次實驗發現結果顯示見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空熱冷補救后進行炎熱熱塑檢測，其炎熱熱塑蠕變見表5-5。
5.1.5GH141合金材料再晶體圖
5.1.5.1GH141生產加工再結晶體圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再沉淀圖見圖5-3。
表5-4[5]
形式 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
急冷弧線 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
升溫等值線 | 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進行電加熱弧度以100℃/s進行電加熱到的規定溫差保溫100s，以100m/s高速度扯斷。
表5-5[2]
試驗裝置溫濕度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
炎熱肌肉拉伸韌度δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141對接焊的性能
5.2.1GH141合金屬可熔焊、對外擴散焊、釬焊、磨蹭焊。熔焊既迅速的就能夠用電子元器件束氬弧焊，也迅速的就能夠用氬弧焊氬弧焊。熔管道對焊生產生產在熱除理時有存在扯力期限磨痕盲目性，為將各種盲目性減到小，應在氬弧焊前固溶慢慢的降溫，即1080℃，緊接著以22℃/min一系列冷確水到650℃；其他技巧是在氬弧焊增加行過期限除理，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min一系列冷確水到980，4h，以1.7～4.4℃/min一系列冷確水到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min一系列冷確水到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在除去氬弧焊扯力和治愈特性時，應迅速的煮沸確認期限疏松濕度時間間隔，怎樣可除去扯力期限散架盲目性。實用細晶、低其它雜物分量點焊接頭，除去物理加工工藝疏松，低的氬弧焊線養分也就能夠削減扯力期限散架盲目性
5.3GH141組件熱治療流程
5.3.1GH141在較超低溫度下崗位，必須元器件極具高的拉伸運動比強度和疲乏功效時，選擇分為1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在高溫高壓下操作，又技術規范要求文件存在高的熱強性時，最宜的熱正確處理技術規范為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對請求焊的橢圓形件等零機件，推存選擇1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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