GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是乳濁液通戶型鎳基斷裂高熱碳素鋼類，在650～950℃條件內，享有高的伸拉和持續熱變化承載力和穩定的性能參數。仍然碳素鋼類中鋁、鈦、鉬含氧量較高，鑄錠開坯特別難處，但斷裂后的的原材料享有良好的彈塑性，在退火工藝壯態下可不可以冷塑壓，也可進行手工點焊，手工點焊零件熱外理時易所產生應對時間裂縫。碳素鋼類的款式有板料、帶、絲、盤件、圓形件、鍛件、棒材、和精細鑄件等，最合適于營造在870℃一下規定特殊要求有高承載力和980℃一下規定特殊要求的航空公司、航天科技熱車機高熱零零件。
1.1GH141相關材料品種GH141(GH4141)。
1.2GH141相似類型UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141原材料的技術應用規格
Q/3B4060-1992《GH141合金屬棒材》
Q/3B4063-1992《GH141鎳鋼冷扎帶材》
Q/5B4027-1992《GH141耐熱合金圓餅、環坯、環行件》
Q/6S1033-1992《高的溫度牢固件用GH141耐熱合金棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141耐腐蝕材質見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
不太于 | |||||||||||||||
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熱凈化處理工作制度見表1-2。
表1-2
優良品種 | 加熱會議制度 |
（飛防）圓餅、環坯、方形件、棒、細木工板 | 規范起來Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航天科技）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 | |
鋼板 | 管理規范Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
規程Ⅴ:1080℃,外保溫不少于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141木種樣式與供貨的狀態下可展示各種類型樣式的圓餅、環坯、橢圓形件、簿板、帶材、棒材、鍛件和精密模具鑄件等。板才于固溶的狀態下提貨，棒材和鍛件沒有熱補救提貨。
1.7GH141融煉與鑄造廠新生產工藝錳鋼主要包括真空系統箱環境感應開關開關融煉、真空系統箱環境感應開關開關融煉加電渣重熔或真空系統箱環境焊弧重熔新生產工藝。
1.8GH141應用領域簡況與唯一性要求要求該硬質合金廣泛的代替制造出航班、航空工業熱車機高溫天氣高壓承力零發動機零件，如主導葉面、助燃室、渦輪機、主導器高溫天氣高壓承力件、軸、盤、葉面和牢固件等，護墻板補焊件熱整理時的應對有效期裂開，可實行焊前過有效期整理或在焊前保持固溶整理后的空氣冷卻高速度的技巧來治療，焊后再實行要求熱整理。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141熱性食物能
2.1.1GH141熱分解室溫比率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線熱膨脹彈性系數見圖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密度計算公式ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電能δ2mm護墻板的常溫電阻功率率見表2-3。
表2-3[3]
情況 | ρ/(10-6Ω.m) | 心態 | 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磁塊能見表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有機化學的性能
2.5.1GH141性能參數在廢氣物料中的腐蝕速率單位見表2-5。
表2-5[9]
表面層形態 | θ/℃ | 的不同日期硫化速率單位/(g/(m2?h)) | 外面的狀態 | θ/℃ | 不同的時氧化物速度/(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枝術標準單位規程的功能
3.1.1GH141圓餅、環坯、環型件、大棒材基準約定的能見表3-1。
表3-1
食材條件 | 明細 | 熱解決管理制 | 剪切的性能 | HBS | 男人持久功能 | |||||||
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經固件和追訴時效治療后的室內溫度對抗強度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141鎖固件標準的要求的性能指標見表3-2。
表3-2
的原材料標準 | 種類 | 熱解決獎懲制度 | 拉伸彈簧能 | 耐用能力 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 扭緊件 | 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棒材規范標準規定的性能參數見表3-3。
表3-3
熱辦理情形 | θ/℃ | 剪切性能方面 | HBS | 撞擊柔韌 | 耐久功能 | ||||
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的板材、帶材標淮歸定的的性能見表3-4。
表3-4
熱進行處理管理辦法 | 板厚為/mm | θ/℃ | 收縮耐磨性 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，隔熱保溫不不大于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相變高溫各種合金熱補救后，組建中溶解相的相變高溫時間范圍見表4-1。
表4-1[13]
進行析出相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變環境溫度範圍/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141時期-溫-進行轉移曲線方程
4.2.1GH141鑄態試件材料經1180℃,6h,油冷熱處理后，
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固溶正確處理后，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，合金類中分析出相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141不銹鋼集體成分不銹鋼在標準化熱辦理工作狀態的集體除γ基身體，還現實存在γ′、M6C、M23C6、MC，限期后有μ相沉淀。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141塑壓功效
5.1.1GH141鋼錠鍛鑄應先來氣溫平均化正確處理，鍛鑄加熱環境溫差為1160～1180℃，終鍛環境溫差不達不到1000℃。方坯連軋加熱環境溫差為1140～1160℃，終軋環境溫差不達不到1060℃。簿板連軋加熱環境溫差為1140～1160℃，終軋環境溫差不達不到800℃。
5.1.2GH141冷軋鋼板料固溶心態的頻繁拉伸和杯突耐磨性見表5-1。
表5-1[9]
品類 | 高溫處理管理制度 | 多次曲折時間 | 杯突深入/mm |
δ1.5mm冷扎卷板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓功能裝飾板材在始終保持細晶和較低的硬度標準時具良好的可旋性。不同高溫拉伸運動有點復雜回縮率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，多種樣式形態限減薄率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熱固性變形能
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]
檢測溫差/℃ | 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軋材的熱模擬仿真塑性變形實驗畢竟見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷熱水凈化處理后進行炎熱彎曲測試，其炎熱彎曲塑型見表5-5。
5.1.5GH141硬質合金再凝結圖
5.1.5.1GH141加工工藝再晶體圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再晶體圖見圖5-3。
表5-4[5]
型號 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
閉式冷卻塔等值線 | 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采暖器弧度以100℃/s采暖器到要求熱度墻體保溫100s，以100m/s時間拉壞。
表5-5[2]
可靠性試驗平均溫度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
溫度高拉伸運動塑形δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141電焊焊接耐熱性
5.2.1GH141合金屬可熔焊、擴撒焊、釬焊、摩擦力焊。熔焊既可作電子器件束電焊激光悍接，也可作氬弧焊電焊激光悍接。熔悍接件在熱外理時有存在熱應力有效期裂痕更非常偏向，為將是這樣的更非常偏向減到小，應在電焊激光悍接前固溶慢慢滲碳，即1080℃，接著隨后以22℃/min空氣水閉式冷去塔到650℃；別的法子是在電焊激光悍接奮勇前進行過有效期外理，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min空氣水閉式冷去塔到980，4h，以1.7～4.4℃/min空氣水閉式冷去塔到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min空氣水閉式冷去塔到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在驅除電焊激光悍接熱應力和恢復正常能時，應更快的預熱完成有效期軟化水溫區域，是這樣可驅除熱應力有效期板材容易裂開更非常偏向。用細晶、低溶物分子量焊接方法接頭，驅除設備激光加工軟化，低的電焊激光悍接線體力也行減小熱應力有效期板材容易裂開更非常偏向
5.3GH141所需要的零部件熱補救施工工藝
5.3.1GH141在較高濕度下運轉，要部件有高的彎曲強度和疲勞過度機械性能時，舉薦主要采用1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在低溫下工作任務，又標準規范食材極具高的熱強性時，適和的熱辦理標準規范為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對的標準焊接生產的弧形件等零零配件，推薦使用1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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