GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是凝固硬度型鎳基出現開裂常溫鎳鋼，在650～950℃區間內，體現了高的彎曲和經久耐用熱開裂硬度和好的功能。鑒于鎳鋼中鋁、鈦、鉬水分含量較高，鑄錠開坯比難度，但出現開裂后的材質體現了適宜的蠕變，在降溫心態下可能冷軋制，也可實現氬弧焊，氬弧焊結構件熱處里時易產生了應變速率限期裂縫。鎳鋼的產品有薄鋼板、帶、絲、盤件、環狀件、鍛件、棒材、和高精度鑄件等，適宜于研制在870℃之下規定追求有高硬度和980℃之下規定追求的航空公司、核工業熱車機常溫零結構件。
1.1GH141涂料類型GH141(GH4141)。
1.2GH141接近品種UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141原料的技藝標準
Q/3B4060-1992《GH141合金類棒材》
Q/3B4063-1992《GH141各種合金冷扎帶材》
Q/5B4027-1992《GH141鎳鋼圓餅、環坯、環型件》
Q/6S1033-1992《常溫鎖緊件用GH141合金屬棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141生物成分表見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
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熱辦理監督機制見表1-2。
表1-2
款式 | 熱整理監督制度 |
（民用航空）圓餅、環坯、圓形件、棒、生態板材 | 正確Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航天部）棒、盤件 | 規范了Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
規范標準Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
產品 | 技術規范Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
標準Ⅴ:1080℃,保溫隔熱不乘以2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141木種尺寸與供貨工作形態可供應各種類型尺寸的圓餅、環坯、環型件、卷板、帶材、棒材、鍛件和細密鑄件等。家具板于固溶工作形態提貨，棒材和鍛件沒經熱加工提貨。
1.7GH141熔練與鍛造加工技藝合金屬利用重力作用檢測式熔練、重力作用檢測式熔練加電渣重熔或重力作用焊弧重熔技藝。
1.8GH141應用軟件簡況與特俗特殊要求該合金屬很廣中用制造廠航空運輸、航天工程打火機溫度高承力零器件，如向導性樹葉、燃燒室、鍋輪、向導性器溫度高承力件、軸、盤、樹葉和立即擰緊件等，板料氬弧焊件熱整理時的應力應變追訴時效刮痕，可使用焊前過追訴時效整理或在焊前調控固溶整理后的閉式冷卻塔訪問速度的手段來搞定，焊后再做細則熱整理。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141熱性食物能
2.1.1GH141受熱溫暖規模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線澎漲比率見圖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導熱系數ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電穩定性δ2mm生態板材的溫度電阻功率率見表2-3。
表2-3[3]
的狀態 | ρ/(10-6Ω.m) | 工作狀態 | ρ/(10-6Ω.m) |
熱扎 | 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]
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普通機械效能
2.5.1GH141穩定性在氣體物料中的氧化的傳輸速率見表2-5。
表2-5[9]
界面的情形 | θ/℃ | 各種不同時間段氧化反應波特率/(g/(m2?h)) | 外表面階段 | θ/℃ | 其他日子腐蝕時延/(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表層 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141技術應用標準的要求的能
3.1.1GH141圓餅、環坯、環型件、大棒材原則歸定的性能方面見表3-1。
表3-1
建筑材料規格 | 類種 | 熱辦理管理制度 | 剪切性 | HBS | 持久性效果 | |||||||
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經固件和實效正確處理后的在常溫氏硬度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141擰緊件標準明文規定的穩定性見表3-2。
表3-2
素材基準 | 品系 | 熱解決制度的重要性 | 伸展安全性能 | 持續效果 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 鎖固件 | 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棒材標準化規定標準的功效見表3-3。
表3-3
熱加工壯態 | θ/℃ | 伸拉功能 | HBS | 震蕩韌勁 | 更久能 | ||||
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墻板、帶材標準化法規的性能指標見表3-4。
表3-4
熱進行處理機制 | 體積尺寸/mm | θ/℃ | 熱塑效果 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，保暖不不大于2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶辦理＋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相變的溫暖碳素鋼熱解決后，機構中分析出相的相變的溫暖使用范圍見表4-1。
表4-1[13]
溶解相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變的溫度比率/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141事件-溫-組織機構適應弧度
4.2.1GH141鑄態試件材料經1180℃,6h,水冷散熱器表面淬火后，
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固溶加工處理后，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，鎳鋼中溶解相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141鎳鋼阻止結構類型鎳鋼在的標準熱處置程序的阻止除γ基休外，還長期存在γ′、M6C、M23C6、MC，有效期后有μ相揮發。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141塑壓效能
5.1.1GH141鋼錠鍛壓時要來進行水溫高平均化補救，鍛壓燒水水溫為1160～1180℃，終鍛水溫不高出1000℃。方坯冷軋燒水水溫為1140～1160℃，終軋水溫不高出1060℃。板料冷軋燒水水溫為1140～1160℃，終軋水溫不高出800℃。
5.1.2GH141冷軋鋼板卷板固溶情形的不斷彎折變形和杯突安全性能見表5-1。
表5-1[9]
類種 | 熱辦理規章制度 | 反復不斷地彎曲變形數次 | 杯突深入/mm |
δ1.5mm熱軋薄鋼板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓效果原材料在長期保持細晶和較低的堅硬程度時有著太好的可旋性。會按照在常溫伸拉剖面收宿率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，各個圖形限減薄率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熱可塑性能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛可塑性變形見表5-3，可塑性變形圖見圖5-1。
表5-3[2]
做實驗的時候室內溫度/℃ | 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軋材的熱仿真塑性材料沖擊試驗可是見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷熱交替清理后進行持續炎熱彎曲耐壓，其持續炎熱彎曲塑型見表5-5。
5.1.5GH141合金類再晶粒圖
5.1.5.1GH141處理再析出圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再晶粒圖見圖5-3。
表5-4[5]
的類型 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
蒸發斜率 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
煮沸的曲線 | 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加熱斜率以100℃/s加熱到要求溫暖隔熱保溫100s，以100m/s極限速度剪斷。
表5-5[2]
可靠性試驗溫度表/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
高溫剪切延性δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141手工焊接效果
5.2.1GH141碳素鋼可熔焊、擴撒焊、釬焊、滑動摩擦焊。熔焊既需要用電子廠束錫焊，也需要用氬弧焊錫焊。熔錫焊件在熱治理時有制造內應力時限波浪紋趨勢，為將此種趨勢減到小，應在錫焊前固溶慢慢的退火正確處理，即1080℃，己經以22℃/min放置保壓后到650℃；另外一只方法是在錫焊不斷前進行流行起來限治理，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min放置保壓后到980，4h，以1.7～4.4℃/min放置保壓后到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min放置保壓后到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在清理錫焊內應力和恢復功能耐磨性時，應如何快速升溫通流行起來限軟化水溫范圍內，那樣可清理內應力時限融化裂開趨勢。在使用細晶、低殘渣份量焊接生產接頭，清理廠家生產制造軟化，低的錫焊線能量轉換也需要減小內應力時限融化裂開趨勢
5.3GH141零件及運轉情況熱補救加工制作工藝
5.3.1GH141在較常溫度下運行，需要元件還具有高的剪切抗彎強度和疲倦耐熱性時，介紹用1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在室溫下操作，又需要的原材料含有高的熱強性時，適當的熱解決規范起來為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對規定電焊焊接的馬蹄形件等零部分，選擇分為1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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