GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是沉淀物中固化型鎳基磨損耐溫度高碳素鋼類，在650～950℃區間內，含有高的伸拉和經久應力松弛剛度和保持良好的特點。因此碳素鋼類中鋁、鈦、鉬占特別高，鑄錠開坯特別困難重重，但磨損后的的原材料含有非常好的蠕變，在熱解決回火程序下也可以冷軋制，也可開始點焊，點焊控制部分熱解決時易產生應力期限龜裂。碳素鋼類的品種有簿板、帶、絲、盤件、馬蹄形件、鍛件、棒材、和五金機械鑄件等，適用于于研制在870℃低于規范必須有高剛度和980℃低于規范必須的航空公司、核工業熱車機耐溫度高零控制部分。
1.1GH141原材料類型GH141(GH4141)。
1.2GH141相似鋼材型號UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141產品的技術水平的標準
Q/3B4060-1992《GH141金屬棒材》
Q/3B4063-1992《GH141合金類帶鋼帶材》
Q/5B4027-1992《GH141錳鋼圓餅、環坯、環狀件》
Q/6S1033-1992《溫度過高鎖固件用GH141錳鋼棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141物理化學完分見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
太以上 | |||||||||||||||
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熱工作制度的重要性見表1-2。
表1-2
產品種類 | 熱整理方式 |
（國際航空）圓餅、環坯、馬蹄形件、棒、鋼板 | 國家標準Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航空工業）棒、盤件 | 管理規范Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
規定Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
木板 | 規則Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
正規Ⅴ:1080℃,隔熱保溫不不低于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141款式規格與現貨供應動態可提供數據多種多樣規格的圓餅、環坯、環型件、卷板、帶材、棒材、鍛件和精密機械鑄件等。家具板材于固溶動態到貨，棒材和鍛件沒經熱除理到貨。
1.7GH141冶煉與鍛造制作技術鋁合金進行負壓度箱傳器燈冶煉、負壓度箱傳器燈冶煉加電渣重熔或負壓度箱電弧焊接重熔制作技術。
1.8GH141應用簡況與特出的規范標準該合金鋼廣泛的適用于生產飛機維修、航空航天起主觀因素溫度過高承力零器件，如導識嫩葉、揮發室、渦輪增壓、導識器溫度過高承力件、軸、盤、嫩葉和緊固連接件等，石材電焊焊接件熱工作時的應變速率有效期裂口，可用于焊前過有效期工作或在焊前調控固溶工作后的制冷線速度的形式來搞定，焊后再開展規范標準熱工作。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141溫性能
2.1.1GH141鋁熱反應溫度領域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線變形數值見圖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硬度ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電安全性能δ2mm鋼板的制冷內阻率見表2-3。
表2-3[3]
的狀態 | ρ/(10-6Ω.m) | 情況下 | 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永磁鐵能見表2-4。
表2-4[4]
方式 | 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無機化學效能
2.5.1GH141性能方面在氣氛物料中的氧化反應濃度見表2-5。
表2-5[9]
表面層工作狀態 | θ/℃ | 的不同時候被氧化數率/(g/(m2?h)) | 的表面情況下 | θ/℃ | 不同于時期腐蝕強度/(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系統標準的明文規定的機械性能
3.1.1GH141圓餅、環坯、弧形件、大棒材法規法規的穩定性見表3-1。
表3-1
用料標準的 | 品系 | 熱凈化處理獎懲制度 | 收縮耐磨性 | HBS | 長時間的性能 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、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經固件和時限凈化處理后的恒溫光潔度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141防松螺栓件標準規定規定的性能方面見表3-2。
表3-2
材質標準單位 | 產品種類 | 熱治療獎懲制度 | 拉長特點 | 持久性性 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 牢固件 | 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棒材標標準的特性見表3-3。
表3-3
熱補救方式 | θ/℃ | 拉伸形變機械性能 | HBS | 突破可塑性 | 持久性能 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不低于 | |||||||||
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、帶材標準化法律法規的特點見表3-4。
表3-4
熱治理 會議制度 | 層厚/mm | θ/℃ | 拉伸形變能 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，外保溫不高于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相變的的溫度各種合金熱治療后，進行中沉淀相的相變的的溫度標準見表4-1。
表4-1[13]
沉淀相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變溫范圍之內/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141時刻-水溫-組織開展轉型曲線美
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固溶清理后，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追訴時效后，錳鋼中沉淀相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141鎂合金屬企業形式鎂合金屬在要求熱加工處理心態的企業除γ基身體外，還產生γ′、M6C、M23C6、MC，時間后有μ相進行析出。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141擠壓成型功能
5.1.1GH141鋼錠熔煉應先使用持續高溫平均化正確處理，熔煉加熱環境攝氏度為1160～1180℃，終鍛環境攝氏度不不高于1000℃。方坯熱擠壓加熱環境攝氏度為1140～1160℃，終軋環境攝氏度不不高于1060℃。金屬薄板熱擠壓加熱環境攝氏度為1140～1160℃，終軋環境攝氏度不不高于800℃。
5.1.2GH141冷軋鋼薄鋼板固溶壯態的反反復復彎曲變形和杯突安全性能見表5-1。
表5-1[9]
明細 | 熱除理監督制度 | 總是彎曲變形三次 | 杯突深淺/mm |
δ1.5mm冷軋鋼簿板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓功效鋼板在始終維持細晶和較低的洛氏硬度時具備著有效的可旋性。基于空調溫度拉申縱斷面內縮率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，不同的形態限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
圓錐體形件 | 半球型件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱固型材料能
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]
現場實驗溫度/℃ | 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內裂min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱仿真模擬韌度試驗裝置畢竟見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷熱水外理后進行中較高溫度收縮校正，其中較高溫度收縮塑型見表5-5。
5.1.5GH141不銹鋼再析出圖
5.1.5.1GH141加工生產再心得圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再沉淀圖見圖5-3。
表5-4[5]
型 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
冷卻水曲線圖 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
熱處理加熱線性 | 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加溫曲線方程以100℃/s加溫到設定水溫保熱100s，以100m/s快慢拉壞。
表5-5[2]
試驗臺溫度表/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
常溫延展塑形δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141焊接生產性能參數
5.2.1GH141合金類可熔焊、分散焊、釬焊、摩擦力焊。熔焊既能用光學束補焊，也能用氬弧焊補焊。熔焊道在熱辦理時有所產生應力應對時限裂開趨勢，為將這類趨勢減到小，應在補焊前固溶慢退火工藝，即1080℃，陸陸續續以22℃/min閉式放涼塔到650℃；另一類最好的辦法是在補焊前行行落后限辦理，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min閉式放涼塔到980，4h，以1.7～4.4℃/min閉式放涼塔到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min閉式放涼塔到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在消減補焊應力應對和恢復正常功能時，應如何快速蒸汽加熱通落后限硬度攝氏度范圍，這些可消減應力應對時限裂口趨勢。的使用細晶、低沉渣水平材料，消減機械裝備代加工硬度，低的補焊線卡路里也就能夠縮減應力應對時限裂口趨勢
5.3GH141組件調質處理工學院藝
5.3.1GH141在較底溫度下操作，想要加工零件具備著高的彎曲抗拉強度和強度疲勞安全性能時，建議用于1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在氣溫下辦公，又需要村料體現了高的熱強性時，合適的熱整理規范化為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對的標準悍接的環行件等零元器件，高性價比主要采用1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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