GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是沉定疏松型鎳基變型低溫耐熱耐熱鎳鋼，在650～950℃時間范圍內，擁有高的拉伸彈簧和長久金屬疲勞標準和充分的耐熱性。會因為耐熱耐熱鎳鋼中鋁、鈦、鉬分量較高，鑄錠開坯相對很難，但變型后的涂料擁有盡量的蠕變，在滲碳階段下還可以冷定型，也可開展手工焊接工藝，手工焊接工藝器件熱凈化處理時易引發應力應變時限裂痕。耐熱耐熱鎳鋼的明細有薄鋼板、帶、絲、盤件、環型件、鍛件、棒材、和精密模具鑄件等，適用于于制造廠在870℃之下規定追求有高標準和980℃之下規定追求的航空航天科技、航天科技汽車發心理低溫零器件。
1.1GH141村料類型GH141(GH4141)。
1.2GH141相似鋼種UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141板材的科技標準
Q/3B4060-1992《GH141合金類棒材》
Q/3B4063-1992《GH141耐熱合金熱軋帶材》
Q/5B4027-1992《GH141耐熱合金圓餅、環坯、橢圓形件》
Q/6S1033-1992《高溫環境擰緊件用GH141各種合金棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141普通機械物質見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
不于 | |||||||||||||||
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熱補救獎懲制度見表1-2。
表1-2
品系 | 熱工作方式 |
（航空運輸）圓餅、環坯、馬蹄形件、棒、材料 | 規范標準Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航天部）棒、盤件 | 規范化Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
要求Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
原材料 | 管理規范Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
標準Ⅴ:1080℃,隔溫不超過2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141品類尺寸與現貨供應程序可給予各式各樣尺寸的圓餅、環坯、方形件、簿板、帶材、棒材、鍛件和精密制造鑄件等。材料于固溶程序出貨，棒材和鍛件不但熱清理出貨。
1.7GH141冶煉與煅造生產加工制作工藝 硬質合金利用蒸空室室感應冶煉、蒸空室室感應冶煉加電渣重熔或蒸空室室電孤重熔生產加工制作工藝 。
1.8GH141用情況與特殊的請求該碳素鋼諸多使用研制空航、航天科技汽車發思想氣溫承力零機械部件，如主導性葉尖、燃燒物室、增壓、主導性器氣溫承力件、軸、盤、葉尖和固定件等，細木工板焊件熱治理時的應力應變時間紋裂，可用焊前被淘汰間治理或在焊前管控固溶治理后的蒸發進程的的辦法來工作好，焊后再確定規定熱治理。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141溫性能
2.1.1GH141熔解環境溫度時間范圍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線收縮數值見圖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密度計算ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電效能δ2mm墻板的恒溫內阻率見表2-3。
表2-3[3]
情形 | ρ/(10-6Ω.m) | 程序 | ρ/(10-6Ω.m) |
熱軋鋼板 | 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催化耐腐蝕性
2.5.1GH141性在空氣當中物料中的防氧化濃度見表2-5。
表2-5[9]
外表面感覺 | θ/℃ | 有差異用時被氧化數率/(g/(m2?h)) | 面睡眠狀態 | θ/℃ | 的不同的時間腐蝕波特率/(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涂覆 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141枝術標準化規則的功能
3.1.1GH141圓餅、環坯、環型件、大棒材原則暫行規定的特點見表3-1。
表3-1
建材標淮 | 品系 | 熱清理管理制度 | 拉伸形變耐熱性 | HBS | 牢固效能 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、圓形件、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經固件和法定期限凈化處理后的高溫對抗強度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141鎖緊件標規程的使用性能見表3-2。
表3-2
村料準則 | 類型 | 熱除理工作制度 | 拉伸彈簧能力 | 耐久效果 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 防松螺栓件 | 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棒材標準規則規則的特性見表3-3。
表3-3
熱清理心態 | θ/℃ | 拉申功能 | HBS | 波動柔韌 | 耐久性能方面 | ||||
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的板材、帶材條件法律法規的的性能見表3-4。
表3-4
熱清理措施 | 板材厚度/mm | θ/℃ | 拉伸彈簧機械性能 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，保熱不乘以2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶補救＋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相變高溫合金類熱治理 后，阻止中析晶相的相變高溫規模見表4-1。
表4-1[13]
溶解相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變溫度規模/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141耗時-室內溫度-聚集轉移弧度
4.2.1GH141鑄態試件經1180℃,6h,水冷散熱蘸火后，
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實效后，金屬中沉淀相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141耐熱鎂合金進行機構耐熱鎂合金在標準熱除理心態的進行除γ基身體外，還有γ′、M6C、M23C6、MC，實效后有μ相進行析出。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141成型法性能指標
5.1.1GH141鋼錠鍛鑄加工應先對其進行持續高溫更加均勻化加工，鍛鑄加工調溫溫暖為1160～1180℃，終鍛溫暖不高出1000℃。方坯軋件調溫溫暖為1140～1160℃，終軋溫暖不高出1060℃。金屬薄板軋件調溫溫暖為1140～1160℃，終軋溫暖不高出800℃。
5.1.2GH141冷扎簿板固溶的情況的復發彎度和杯突特性見表5-1。
表5-1[9]
品系 | 熱整理制度的重要性 | 老是彎折變形時長 | 杯突厚度/mm |
δ1.5mm熱軋金屬薄板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓效果實木板材在保持穩定細晶和較低的光潔度時含有挺好的可旋性。利用空調溫度伸拉坡面拉伸率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，繁多外形限減薄率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熱韌度能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛延性見表5-3，延性圖見圖5-1。
表5-3[2]
耐壓工作溫度/℃ | 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磨痕min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱模以塑性材料試驗裝置最終見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷熱水進行處理后進行高溫拉申檢測，其高溫拉申塑形見表5-5。
5.1.5GH141鋁合金再凝結圖
5.1.5.1GH141代加工再析出圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再析出圖見圖5-3。
表5-4[5]
形式 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
冷去弧線 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
調溫的身材曲線 | 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熱處理的曲線以100℃/s熱處理到約定熱度隔溫100s，以100m/s運行速度拉壞。
表5-5[2]
應力測試工作溫度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
高溫天氣彎曲彈塑性δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141焊接加工使用性能
5.2.1GH141鎂合金可熔焊、外擴散焊、釬焊、滑動摩擦焊。熔焊既要用電子元器件束點焊，也要用氬弧焊點焊。熔點焊縫隙在熱解決時有形成應對追訴限期裂縫趨向性，為將種趨向性減到小，應在點焊前固溶慢慢淬火，即1080℃，陸陸續續以22℃/min一系列放涼到650℃；另外一只心思是在點焊進步行過追訴限期解決，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min一系列放涼到980，4h，以1.7～4.4℃/min一系列放涼到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min一系列放涼到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在排除點焊彎曲應力和恢復功能性時，應飛速微波加熱順利通過追訴限期固化平均溫度區間車，這樣子可排除應對追訴限期裂紋趨向性。利用細晶、低不溶物水平原材質，排除機械制造制造固化，低的點焊線能源也可能大大減少應對追訴限期裂紋趨向性
5.3GH141產品熱解決加工制作工藝
5.3.1GH141在較恒溫度下作業，的標準零部件兼備高的拉伸運動強度和疲乏性能參數時，舉薦所采用1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在溫度過高下運轉，又的要求的原材料都具有高的熱強性時，最合適的熱治理技術規范為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對規定要求不銹鋼焊接的圓形件等零部分，建議使用1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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