GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是石雕文化沉淀疏松型鎳基壓扁較中高溫度各種耐熱合金屬，在650～950℃領域內，含有高的拉伸運動和經久應力松弛剛度和好的特點。考慮到各種耐熱合金屬中鋁、鈦、鉬含水量較高，鑄錠開坯是比較困苦，但壓扁后的裝修材料含有不錯的塑形，在熱正確處理情況下能夠 冷成型，也可來進行補焊，補焊結構件熱正確處理時易引發應力應變法定期限開裂。各種耐熱合金屬的的品種有板料、帶、絲、盤件、環狀件、鍛件、棒材、和精密鑄造鑄件等，適當于制作在870℃一下想要有高剛度和980℃一下想要的航班、航天部啟心理較中高溫度零結構件。
1.1GH141相關材料鋼號GH141(GH4141)。
1.2GH141接近品種UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141原材料的技術工藝條件
Q/3B4060-1992《GH141合金材料棒材》
Q/3B4063-1992《GH141硬質合金冷扎帶材》
Q/5B4027-1992《GH141碳素鋼圓餅、環坯、環型件》
Q/6S1033-1992《溫度高緊固連接件用GH141碳素鋼棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141化學反應鋼材化學成分見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
往往并不高于 | |||||||||||||||
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熱治療管理制度見表1-2。
表1-2
款式 | 熱清理規章制度 |
（民用航空）圓餅、環坯、圓形件、棒、板才 | 標準化Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航空航天）棒、盤件 | 規范了Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
規范化Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
生態板材 | 正確Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
標準規范Ⅴ:1080℃,保溫層不大于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141產品樣式型號與銷售階段可給出多種樣式型號的圓餅、環坯、環型件、板料、帶材、棒材、鍛件和精密鑄造鑄件等。原材料于固溶階段收貨，棒材和鍛件不急熱處里收貨。
1.7GH141冶煉與冶煉方法耐熱合金適用進口真空泵系統檢測冶煉、進口真空泵系統檢測冶煉加電渣重熔或進口真空泵系統電孤重熔方法。
1.8GH141選用簡況與特定規定該不銹鋼多適用于加工制造飛機維修、航天部發起機耐高溫度承力零構件，如主導性葉尖、燃燒物室、蝸輪、主導性器耐高溫度承力件、軸、盤、葉尖和牢固件等，材料悍接件熱工作時的應變速率時長龜裂，可用于焊前被淘汰長工作或在焊前的控制固溶工作后的放置冷卻流速的方案來治理，焊后再做條件熱工作。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141性熱能
2.1.1GH141熱分解溫暖范圍內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線擴張因子見圖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電使用性能δ2mm生態板的高溫功率電阻率見表2-3。
表2-3[3]
的情況 | ρ/(10-6Ω.m) | 狀態下 | ρ/(10-6Ω.m) |
軋鋼 | 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帶磁能見表2-4。
表2-4[4]
工作狀態 | 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化學物質特性
2.5.1GH141安全性能在氣流有機溶劑中的陽極氧化速度見表2-5。
表2-5[9]
表皮的情況 | θ/℃ | 差異時間氧化反應傳送速度/(g/(m2?h)) | 面上睡眠狀態 | θ/℃ | 有差異 用時硫化傳輸率/(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工藝標準約定的特性
3.1.1GH141圓餅、環坯、環狀件、大棒材原則暫行規定的性見表3-1。
表3-1
原材料標準 | 類型 | 熱操作方式 | 拉長效能 | HBS | 持久性性能指標 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、橢圓形件、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經固件和時限整理后的在常溫強度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141扭緊件準則暫行規定的特性見表3-2。
表3-2
的材料規定 | 類型 | 熱正確處理制度管理 | 拉伸彈簧能 | 堅持下去能力 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 擰緊件 | 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棒材規范明文規定的耐熱性見表3-3。
表3-3
熱操作的情況 | θ/℃ | 伸展耐腐蝕性 | HBS | 沖擊性柔韌 | 長久耐磨性 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不大于 | |||||||||
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家具板、帶材標準的的規定的耐腐蝕性見表3-4。
表3-4
熱解決管理機制 | 強度/mm | θ/℃ | 拉伸彈簧耐熱性 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，保熱不少于2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶處置＋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相變熱度硬質合金熱治療后，集體中析晶相的相變熱度範圍見表4-1。
表4-1[13]
析晶相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變攝氏度標準/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141周期-溫度-企業轉變成斜率
4.2.1GH141鑄態巖樣經1180℃,6h,水冷散熱器退火后，
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固溶治療后，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時限后，合金材料中析晶相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141鋁錳鋼策劃 設計鋁錳鋼在細則熱正確處理狀態下的策劃 除γ基身體外，還具備γ′、M6C、M23C6、MC，限期后有μ相揮發。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141擠壓成型特性
5.1.1GH141鋼錠煅造前先做好高溫一致化外理，煅造升溫體溫為1160～1180℃，終鍛體溫不降至1000℃。熱軋帶鋼鑄軋升溫體溫為1140～1160℃，終軋體溫不降至1060℃。金屬薄板鑄軋升溫體溫為1140～1160℃，終軋體溫不降至800℃。
5.1.2GH141冷軋鋼板薄鋼板固溶的情形的重復多次可以彎曲的和杯突效能見表5-1。
表5-1[9]
品類 | 熱治理 系統 | 反反復復變形危害 | 杯突層次/mm |
δ1.5mm冷扎板料 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓效能石材在保持著細晶和較低的對抗強度時具備著良好的可旋性。只能根據溫度拉伸運動縱剖面膨脹率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，各種各樣圖行限減薄率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熱塑性塑料材料能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛蠕變見表5-3，蠕變圖見圖5-1。
表5-3[2]
檢測溫度表/℃ | 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裂口min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱模擬網塑型測試最終見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷熱水處里后進行中高溫度肌肉拉伸彈簧實驗室檢測，其中高溫度肌肉拉伸彈簧塑性變形見表5-5。
5.1.5GH141合金鋼再晶體圖
5.1.5.1GH141生產制作再晶粒圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再凝結圖見圖5-3。
表5-4[5]
類型、 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
冷卻水線條 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
熱處理斜率 | 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電高溫的身材曲線以100℃/s電高溫到歸定濕度隔溫100s，以100m/s效率弄斷。
表5-5[2]
經過多次實驗發現溫濕度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
中高溫收縮塑性材料δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141焊接工藝特點
5.2.1GH141碳素鋼可熔焊、外擴散焊、釬焊、撞擊焊。熔焊既應該選擇智能電子束焊結，也應該選擇氬弧焊焊結。熔氬弧焊在熱辦理時有生產能力實效劃痕人格缺陷，為將本身人格缺陷減到小，應在焊結前固溶遲滯熱處里，即1080℃，自后以22℃/min熱處理加熱到650℃；另一類方案是在焊結一往無前行過實效辦理，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min熱處理加熱到980，4h，以1.7～4.4℃/min熱處理加熱到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min熱處理加熱到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在驅除焊結能力和灰復效能時，應快熱處理加熱憑借實效軟化溫暖范圍內，如此一來可驅除能力實效裂紋人格缺陷。用到細晶、低沉渣水分含量焊結接頭，驅除機誡處理軟化，低的焊結線卡路里也應該下降能力實效裂紋人格缺陷
5.3GH141元器件熱凈化處理工學藝
5.3.1GH141在較高濕度下工做，規定零部件兼有高的收縮撓度和勞累機械性能時，推送用于1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在中高溫下工作中，又讓素材具備有高的熱強性時，非常適宜的熱辦理標準規范為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對必須焊的環行件等零器件，推介用到1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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