GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是沉墊固化型鎳基發生形變高溫耐熱各種合金鋼，在650～950℃規模內，包括高的剪切和長久金屬疲勞效果和更好的能。伴隨耐熱各種合金鋼中鋁、鈦、鉬純度較高，鑄錠開坯相對問題，但發生形變后的產品包括非常好的延性，在熱加工處理階段下都可以冷軋制，也可進行電焊，電焊安全裝置熱加工處理時易會產生應變力時長裂開。耐熱各種合金鋼的品類有板料、帶、絲、盤件、馬蹄形件、鍛件、棒材、和精密鑄造鑄件等，可以于研發在870℃下面的符合要求有高效果和980℃下面的符合要求的航空運輸、核工業熱車機高溫零安全裝置。
1.1GH141的原材料鋼材牌號GH141(GH4141)。
1.2GH141類似品牌UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141的原材料的技術應用標準規定
Q/3B4060-1992《GH141金屬棒材》
Q/3B4063-1992《GH141合金類冷軋鋼帶材》
Q/5B4027-1992《GH141耐熱合金圓餅、環坯、橢圓形件》
Q/6S1033-1992《持續高溫固定件用GH141和金棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141耐腐蝕基本成分見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
不多于 | |||||||||||||||
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熱清理監督制度見表1-2。
表1-2
的品種 | 熱處里獎懲制度 |
（航空運輸）圓餅、環坯、馬蹄形件、棒、木板材 | 規則Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航天部）棒、盤件 | 標準Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
規范標準Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
的板材 | 正確Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
規范起來Ⅴ:1080℃,保溫隔熱不大于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141木種外形尺寸與供貨工作情況下可保證各種類型外形尺寸的圓餅、環坯、弧形件、薄鋼板、帶材、棒材、鍛件和精密模具鑄件等。家具板于固溶工作情況下收貨，棒材和鍛件不經過滲碳熱處理收貨。
1.7GH141煉制與鍛造工藝設備設計合金鋼利用蒸空感性煉制、蒸空感性煉制加電渣重熔或蒸空弧光重熔工藝設備設計。
1.8GH141用簡況與非常規的要求該鋁合金廣應用于創造南航、航空工業打著機較高溫度度承力零機件，如主導性葉子、然燒室、增壓、主導性器較高溫度度承力件、軸、盤、葉子和立即擰緊件等，裝修板材錫焊件熱治理時的應變速率期限裂縫，可通過焊前過期限治理或在焊前抑制固溶治理后的水冷卻時速的技術來徹底解決，焊后再來進行標準化熱治理。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141性熱能
2.1.1GH141熱分解熱度領域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線澎漲標準值見圖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高密度ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電使用性能δ2mm護墻板的在常溫電阻功率率見表2-3。
表2-3[3]
環境 | ρ/(10-6Ω.m) | 模式 | ρ/(10-6Ω.m) |
熱軋鋼 | 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剩磁能見表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耐腐蝕能力
2.5.1GH141性能方面在氣體有機溶劑中的氧化反應波特率見表2-5。
表2-5[9]
表面上的情況 | θ/℃ | 不一樣的時間段腐蝕傳輸速度/(g/(m2?h)) | 從表面情況 | θ/℃ | 差異時間被氧化速率單位/(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涂膜 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141水平標準化要求的機械性能
3.1.1GH141圓餅、環坯、橢圓形件、大棒材細則歸定的效能見表3-1。
表3-1
建材細則 | 品系 | 熱處置工作制度 | 伸拉安全性能 | HBS | 耐久安全性能 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、馬蹄形件、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經固件和時效性加工后的溫度強度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141鎖緊件標準的指定的特點見表3-2。
表3-2
建材規范 | 款式 | 熱清理工作制度 | 剪切性能參數 | 耐久效果 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 防松螺絲件 | 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棒材規則規范的性能參數見表3-3。
表3-3
熱治理 的情形 | θ/℃ | 延展能 | HBS | 沖洗耐磨性 | 經久耐腐蝕性 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不值為 | |||||||||
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生態板材、帶材規格設定的能力見表3-4。
表3-4
熱治理 制度管理 | 機的薄厚/mm | θ/℃ | 延展功效 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，外保溫不少于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相變環境的溫度鋁合金熱處里后，組織結構中分析出相的相變環境的溫度范圍圖見表4-1。
表4-1[13]
進行析出相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變環境溫度條件/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141用時-水溫-組織安排改變曲線圖
4.2.1GH141鑄態試板經1180℃,6h,水冷式退火后，
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固溶整理后，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時間后，合金鋼中進行析出相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141金屬類進行構成金屬類在的標準熱凈化處理睡眠狀態的進行除γ基體內，還都存在γ′、M6C、M23C6、MC，時效性后有μ相揮發。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141擠壓鑄造能力
5.1.1GH141鋼錠精鑄時要來進行高溫粗糙化補救，精鑄煮沸溫差為1160～1180℃，終鍛溫差不高于1000℃。熱軋帶鋼軋鋼煮沸溫差為1140～1160℃，終軋溫差不高于1060℃。簿板軋鋼煮沸溫差為1140～1160℃，終軋溫差不高于800℃。
5.1.2GH141冷軋鋼金屬薄板固溶工作狀態的反復不斷地彎折和杯突特性見表5-1。
表5-1[9]
優良品種 | 高溫處理獎懲制度 | 不間斷變形時間 | 杯突廣度/mm |
δ1.5mm冷軋鋼板金屬薄板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓效果鋼板在維持細晶和較低的抗拉強度時存在好的可旋性。會根據在常溫延展橫剖面抽縮率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，各方面線條限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
錐體形件 | 半球狀件 | 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]
測試平均溫度/℃ | 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龜裂min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱仿真蠕變試驗報告結果見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空熱冷治療后進行低溫拉長疲勞試驗，其低溫拉長韌度見表5-5。
5.1.5GH141錳鋼再凝結圖
5.1.5.1GH141加工生產再晶體圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再結晶體圖見圖5-3。
表5-4[5]
類型的 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
冷卻塔弧線 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
預熱等值線 | 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高溫身材曲線以100℃/s高溫到規則平均溫度墻體保溫100s，以100m/s進程扯斷。
表5-5[2]
檢測溫度表/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
常溫拉伸彈簧韌度δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141悍接耐磨性
5.2.1GH141各種合金可熔焊、對外擴散焊、釬焊、撞擊焊。熔焊既能夠 食用電子為了滿足電子時代發展的需求，束補焊，也能夠 食用氬弧焊補焊。熔管道補焊在熱處里時有產生了應力比實效裂痕更偏向，為將這一種更偏向減到小，應在補焊前固溶相對比較緩慢退火工藝，即1080℃，隨著以22℃/min一系列保壓到650℃；另一類法是在補焊發展行過實效處里，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min一系列保壓到980，4h，以1.7～4.4℃/min一系列保壓到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min一系列保壓到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在消掉補焊應力比和還原性能參數時，應快捷加水經過實效軟化體溫差值，如此一來可消掉應力比實效裂縫更偏向。食用細晶、低懸浮物含鐵原材質，消掉物理粗加工軟化，低的補焊線熱量也能夠 降低應力比實效裂縫更偏向
5.3GH141產品熱操作加工工藝
5.3.1GH141在較高溫度下任務，追求元器件具備高的收縮撓度和疲勞度能時，安利適用1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在耐高溫下上班，又符合要求資料具有著高的熱強性時，特別適合的熱治理 規則為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對標準要求電焊的方形件等零配件，推見適用1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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