GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是積淀軟化型鎳基傾斜常溫金屬，在650～950℃使用范圍內，存在高的延展和持久性脆性斷裂程度和保持良好的機械性能。可能金屬中鋁、鈦、鉬含磷量較高，鑄錠開坯更困難的，但傾斜后的資料存在盡量的塑性變形，在固溶加工睡眠狀態下也可以冷注射成型，也可通過對接焊加工，對接焊加工機械器件熱加工時易造成應力應變期限龜裂。金屬的類種有薄鋼板、帶、絲、盤件、環狀件、鍛件、棒材、和精密模具鑄件等，滿足于研制在870℃以上條件有高程度和980℃以上條件的飛機維修、航天工程起思想常溫零機械器件。
1.1GH141素材型號GH141(GH4141)。
1.2GH141相同品牌UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141的原材料的技術性規范
Q/3B4060-1992《GH141不銹鋼棒材》
Q/3B4063-1992《GH141鋁合金帶鋼帶材》
Q/5B4027-1992《GH141不銹鋼圓餅、環坯、環型件》
Q/6S1033-1992《高熱立即擰緊件用GH141錳鋼棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141耐腐蝕因素見表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熱清理問責制度見表1-2。
表1-2
品類 | 熱進行處理管理制度 |
（民航）圓餅、環坯、馬蹄形件、棒、的板材 | 正確Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航天科技）棒、盤件 | 規則Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
標準化Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
板 | 規定Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
技術規范Ⅴ:1080℃,保暖不不大于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141種類標準與供應商動態可提供數據一些標準的圓餅、環坯、橢圓形件、簿板、帶材、棒材、鍛件和精密加工鑄件等。鋼板于固溶動態訂貨，棒材和鍛件不急熱清理訂貨。
1.7GH141熔練與鑄造廠施工工序合金材料利用蒸空體自感應式熔練、蒸空體自感應式熔練加電渣重熔或蒸空體脈沖重熔施工工序。
1.8GH141軟件慨況與特別的符合要求該耐熱合金范圍廣用到造成民用航空、航天科技汽車發驅力溫度高承力零結構件，如抓手葉輪葉輪、點燃室、增壓、抓手器溫度高承力件、軸、盤、葉輪葉輪和擰緊件等，板手工焊接件熱加工時的應力應變實效開裂，可采用了焊前過實效加工或在焊前掌控固溶加工后的降溫進程的工藝來緩解，焊后再來進行規則熱加工。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141性熱能
2.1.1GH141溶化攝氏度領域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黏度ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電性δ2mm生態板的環境溫度電容率見表2-3。
表2-3[3]
環境 | 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]
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物理使用性能
2.5.1GH141特點在室內空氣媒質中的氧化的波特率見表2-5。
表2-5[9]
接觸面動態 | θ/℃ | 與眾不同時光陽極氧化帶寬/(g/(m2?h)) | 面上的情況 | θ/℃ | 不一事件鈍化效率/(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納米涂層 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141方法標準化中規定的效果
3.1.1GH141圓餅、環坯、弧形件、大棒材標淮相關規定的功能見表3-1。
表3-1
文件標準化 | 品種 | 時效處理監督機制 | 拉伸形變功能 | HBS | 經久機械性能 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、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經固件和追訴時效操作后的溫度抗拉強度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141防松件準則規程的效能見表3-2。
表3-2
相關材料標準單位 | 優良品種 | 熱凈化處理工作制度 | 拉申能 | 牢固的性能 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 防松件 | 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棒材條件中規定的功效見表3-3。
表3-3
滲碳情況 | θ/℃ | 肌肉拉伸特點 | HBS | 沖洗堅韌 | 經久性能方面 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不需小于 | |||||||||
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護墻板、帶材基準法律法規的性能方面見表3-4。
表3-4
熱整理制度管理 | 板材厚度/mm | θ/℃ | 拉伸運動穩定性 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，隔溫不不低于2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶加工＋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相變水溫金屬熱清理后，組織開展中揮發相的相變水溫條件見表4-1。
表4-1[13]
析晶相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變溫度表空間/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141精力-室內溫度-團體的轉變曲線擬合
4.2.1GH141鑄態巖樣經1180℃,6h,水冷散熱器調質后，
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固溶凈化處理后，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時間后，錳鋼中沉淀相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141和金阻止架構和金在標準化熱外理的情況的阻止除γ基離體，還現實存在γ′、M6C、M23C6、MC，時效性后有μ相揮發。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141塑壓使用性能
5.1.1GH141鋼錠鍛壓前應該展開溫差過高不光滑化補救，鍛壓電加水溫差為1160～1180℃，終鍛溫差不低過1000℃。熱軋帶鋼切削電加水溫差為1140～1160℃，終軋溫差不低過1060℃。金屬薄板切削電加水溫差為1140～1160℃，終軋溫差不低過800℃。
5.1.2GH141冷扎金屬薄板固溶情況的反反復復曲折和杯突功效見表5-1。
表5-1[9]
產品種類 | 熱凈化處理系統 | 重復多次屈曲頻次 | 杯突進一步/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旋壓能墻板在保持良好細晶和較低的硬性時更具很好的的可旋性。跟據恒溫剪切剖面收宿率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，一些圖行限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
錐體形件 | 半圓形件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱延展性能
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]
實驗高溫/℃ | 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紋裂min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱摸擬蠕變校正結論見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷熱水解決后進行溫度高度拉長現場實驗，其溫度高度拉長延展性見表5-5。
5.1.5GH141各種合金再晶粒圖
5.1.5.1GH141工藝再晶體圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再晶體圖見圖5-3。
表5-4[5]
性質 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
放置冷卻直線 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
加水曲線圖 | 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加水等值線以100℃/s加水到法律法規攝氏度隔溫100s，以100m/s轉速拉壞。
表5-5[2]
經過多次實驗發現環境溫度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
室溫伸展塑性變形δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141電弧焊接特性
5.2.1GH141和金可熔焊、粘附焊、釬焊、撞擊焊。熔焊既常用微電子束熔接生產，也常用氬弧焊熔接生產。熔焊口在熱補救時有會產生剛度應變速率速率追訴有效期刮痕趨勢，為將這趨勢減到小，應在熔接生產前固溶較慢退火工藝，即1080℃，隨后不久以22℃/min待急冷到650℃；別的方案是在熔接生產上升行過追訴有效期補救，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min待急冷到980，4h，以1.7～4.4℃/min待急冷到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min待急冷到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在避免熔接生產剛度和治愈耐熱性時，應加快煮沸利用追訴有效期硬底化高溫時間間隔，這可避免剛度應變速率速率追訴有效期裂開趨勢。食用細晶、低沉渣含氧量原材質，避免機械制造加工處理硬底化，低的熔接生產線能源也能夠大大減少剛度應變速率速率追訴有效期裂開趨勢
5.3GH141零件及運轉情況熱工作加工制作工藝
5.3.1GH141在較較低溫度度下事業，標準鑄件含有高的拉伸形變密度和乏力功效時，分享通過1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在高溫環境下作業，又需要建材有高的熱強性時，特別適合的熱治理標準規范為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對符合要求電焊的橢圓形件等零元件，強烈推薦用1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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