GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是沉淀物硬度型鎳基易變型耐高熱硬質和金，在650～950℃的范圍內，兼有高的拉申和堅持下去熱發生抗拉抗壓強度和健康的效能。是因為硬質和金中鋁、鈦、鉬純度較高，鑄錠開坯特別難關，但易變型后的材料兼有好點的塑性變形，在降溫狀況下能否冷塑壓，也可做好點焊，點焊主件熱治理時易所產生應變力時限龜裂。硬質和金的的品種有簿板、帶、絲、盤件、環狀件、鍛件、棒材、和精密模具鑄件等，適用于于打造在870℃下面規范標準有高抗拉抗壓強度和980℃下面規范標準的航天科技、航天科技發起機耐高熱零主件。
1.1GH141建筑材料類型GH141(GH4141)。
1.2GH141接近品種UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141原材料的技術規則
Q/3B4060-1992《GH141錳鋼棒材》
Q/3B4063-1992《GH141合金材料熱軋帶材》
Q/5B4027-1992《GH141鎳鋼圓餅、環坯、弧形件》
Q/6S1033-1992《耐高溫固定件用GH141鋁合金棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141催化的成分見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
不太于 | |||||||||||||||
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熱解決會議制度見表1-2。
表1-2
品類 | 熱加工處理管理制 |
（飛機維修）圓餅、環坯、方形件、棒、木板材 | 規范起來Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航空工業）棒、盤件 | 規范了Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
制約Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
家具板材 | 規范化Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
正規Ⅴ:1080℃,保暖不少于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141平種規格與生產階段下可展示 各種各樣的規格的圓餅、環坯、弧形件、簿板、帶材、棒材、鍛件和精密儀器鑄件等。木板材于固溶階段下快速發貨，工程團隊不斷突破工藝瓶頸，根據不同產品的特性，制定不同的生產工藝，棒材和鍛件不經過熱操作快速發貨，工程團隊不斷突破工藝瓶頸，根據不同產品的特性，制定不同的生產工藝。
1.7GH141融煉與鑄造廠加工制作工藝設計 碳素鋼適用機械泵紅外檢測融煉、機械泵紅外檢測融煉加電渣重熔或機械泵焊弧重熔加工制作工藝設計 。
1.8GH141應用領域簡介與特異規范該合金鋼多方面廣泛用于制作飛機維修、航天工程啟思想較高溫度作業承力零配件，如層面性嫩葉、一氧化碳汽缸、增壓、層面性器較高溫度作業承力件、軸、盤、嫩葉和防松螺絲件等，家具板對接焊件熱去正確治理 時的應力時長刮痕，可主要包括焊前被淘汰長去正確治理 或在焊前調節固溶去正確治理 后的冷卻水速度慢的辦法來解決方法，焊后再去規定熱去正確治理 。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141性溫能
2.1.1GH141鋁熱反應濕度標準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線變形彈性系數見圖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比熱容ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電性能方面δ2mm板料的制冷電阻功率率見表2-3。
表2-3[3]
形態 | ρ/(10-6Ω.m) | 感覺 | 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]
狀況 | 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化學反應機械性能
2.5.1GH141耐熱性在室內空氣媒質中的被氧化傳送速度見表2-5。
表2-5[9]
外觀動態 | θ/℃ | 各種耗時空氣氧化濃度/(g/(m2?h)) | 從表面情況下 | θ/℃ | 不一樣時長氧化的帶寬/(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金屬涂層 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141高技術細則法律規定的使用性能
3.1.1GH141圓餅、環坯、方形件、大棒材細則指定的能見表3-1。
表3-1
板材要求 | 木種 | 熱凈化處理工作規范 | 拉伸形變特點 | HBS | 長時間特點 | |||||||
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經固件和有效期清理后的恒溫密度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141立即擰緊件條件規范的安全性能見表3-2。
表3-2
原料標淮 | 品系 | 熱治理 方式 | 收縮耐熱性 | 更久功能 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 鎖緊件 | 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棒材規格法規的性能參數見表3-3。
表3-3
熱正確處理情況下 | θ/℃ | 收縮穩定性 | HBS | 蠕變柔韌 | 耐久特性 | ||||
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裝飾板材、帶材標準規范指定的性見表3-4。
表3-4
熱加工處理考核機制 | 板材厚度/mm | θ/℃ | 拉長特點 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，隔熱不少于2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶整理＋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相變溫暖合金鋼熱治理 后，組識中揮發相的相變溫暖面積見表4-1。
表4-1[13]
揮發相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變濕度領域/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141時期-室溫-組織安排轉換折線
4.2.1GH141鑄態坯料經1180℃,6h,風冷蘸火后，
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有效期后，硬質合金中析晶相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141錳鋼材料團體構成錳鋼材料在規則熱補救的情形的團體除γ基身體，還來源于γ′、M6C、M23C6、MC，實效后有μ相析晶。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141擠壓成型性能參數
5.1.1GH141鋼錠鍛打前該確定高溫作業均化治理 ，鍛打蒸汽進行燒水的環境環境溫差為1160～1180℃，終鍛的環境環境溫差不高出1000℃。鋼坯冷軋蒸汽進行燒水的環境環境溫差為1140～1160℃，終軋的環境環境溫差不高出1060℃。簿板冷軋蒸汽進行燒水的環境環境溫差為1140～1160℃，終軋的環境環境溫差不高出800℃。
5.1.2GH141冷軋鋼板簿板固溶狀況的一直屈曲和杯突性能參數見表5-1。
表5-1[9]
款式 | 熱加工管理制 | 經常屈曲的次數 | 杯突深入/mm |
δ1.5mm冷扎卷板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓功效生態板在始終維持細晶和較低的密度時極具非常好的的可旋性。隨著制冷肌肉拉伸橫截面回縮率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，不同形壯限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
圓錐體形件 | 半圓形件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱蠕變能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛韌度見表5-3，韌度圖見圖5-1。
表5-3[2]
做實驗的時候高溫/℃ | 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開裂min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱模擬系統延性實驗最終見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空熱冷工作后進行高溫熱塑校正，其高溫熱塑塑性變形見表5-5。
5.1.5GH141合金材料再心得圖
5.1.5.1GH141加工處理再凝結圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再結晶體圖見圖5-3。
表5-4[5]
形式 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
冷凝曲線擬合 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
熱處理曲線美 | 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采暖器曲線美以100℃/s采暖器到指定濕度恒溫100s，以100m/s訪問速度拉壞。
表5-5[2]
沖擊試驗室內溫度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
持續高溫拉申塑型δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141焊接方法特點
5.2.1GH141硬質合金可熔焊、散出焊、釬焊、矛盾焊。熔焊既能作光學束激光激光焊，也能作氬弧焊激光激光焊。熔焊縫在熱工藝時有有能力應對期限裂紋趨向，為將這個趨向減到小，應在激光激光焊前固溶慢慢的退火進行處理，即1080℃，自后以22℃/min冷去到650℃；同一法子是在激光激光焊前行行過期限工藝，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min冷去到980，4h，以1.7～4.4℃/min冷去到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min冷去到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在解除激光激光焊能力和灰復性能指標時，應迅速的高溫根據期限通戶高溫時間間隔，這樣一來可解除能力應對期限裂紋趨向。動用細晶、低雜質殘渣含水量材料，解除自動化工藝通戶，低的激光激光焊線激光能量也還可以有效降低能力應對期限裂紋趨向
5.3GH141零件加工熱補救工藝設計
5.3.1GH141在較低溫環境度下工作上，的標準加工零件包括高的拉伸運動比強度和困乏能時，推薦通過1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在高溫下事情，又規定要求資料兼具高的熱強性時，特別適合的熱操作規范起來為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對標準要求錫焊的馬蹄形件等零核心部件，推存所采用1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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