GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是沉淀出的固化型鎳基磨損持續氣溫硬質錳鋼，在650～950℃范圍圖內，兼具高的伸展和持續金屬疲勞屈服比強度和充分的功能。猶豫硬質錳鋼中鋁、鈦、鉬含鋅量較高，鑄錠開坯相當的困難，但磨損后的用料兼具很不錯的塑型，在滲碳情況下可冷成型法，也可來進行對焊，對焊零結構件熱處里時易造成應力限期裂縫。硬質錳鋼的產品種類有簿板、帶、絲、盤件、方形件、鍛件、棒材、和精密機械鑄件等，滿足于營造在870℃下面的耍求有高屈服比強度和980℃下面的耍求的航空航天部、航天部啟傾向持續氣溫零零結構件。
1.1GH141原材料型號GH141(GH4141)。
1.2GH141近意品種UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141板材的能力標準的
Q/3B4060-1992《GH141合金鋼棒材》
Q/3B4063-1992《GH141鎂合金帶鋼帶材》
Q/5B4027-1992《GH141和金圓餅、環坯、橢圓形件》
Q/6S1033-1992《高熱鎖緊螺栓件用GH141鋁合金棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141化學上有效成分見表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熱凈化處理考核機制見表1-2。
表1-2
品類 | 熱正確處理系統 |
（航天）圓餅、環坯、環型件、棒、細木工板 | 規范標準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 |
技術規范Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
實木板材 | 技術規范Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
規程Ⅴ:1080℃,保溫不高于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141木種要求與供貨的情形可出具各種各樣的要求的圓餅、環坯、橢圓形件、卷板、帶材、棒材、鍛件和精密模具鑄件等。生態板材于固溶的情形快速交房，工程團隊不斷突破工藝瓶頸，根據不同產品的特性，制定不同的生產工藝，棒材和鍛件未經熱處置快速交房，工程團隊不斷突破工藝瓶頸，根據不同產品的特性，制定不同的生產工藝。
1.7GH141融煉與鑄造加工過程設計設備加工過程設備金屬所采用高壓氣感性融煉、高壓氣感性融煉加電渣重熔或高壓氣電弧放電重熔加工過程設備。
1.8GH141利用情況與特色必須該合金鋼多方面在制做民用航空、核工業發起機高的溫度高壓承力零核心部件，如引領樹葉、然燒室、蝸輪、引領器高的溫度高壓承力件、軸、盤、樹葉和扭緊件等，鋼板對接焊件熱外理時的應力實效紋裂，可采取焊前過實效外理或在焊前設定固溶外理后的散熱網絡速度的手段來搞定，焊后再使用細則熱外理。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141性熱能
2.1.1GH141溶化溫度范圍圖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線澎脹指數公式見圖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容重ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電耐腐蝕性δ2mm板料的常溫電阻器率見表2-3。
表2-3[3]
工作狀態 | ρ/(10-6Ω.m) | 方式 | ρ/(10-6Ω.m) |
帶鋼 | 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帶磁能見表2-4。
表2-4[4]
的狀態 | 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物理耐熱性
2.5.1GH141性能參數在室內空氣物料中的被氧化傳輸率見表2-5。
表2-5[9]
外表模式 | θ/℃ | 差異的時間硫化頻率/(g/(m2?h)) | 的表面情況下 | θ/℃ | 有差異時光硫化傳輸率/(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耐磨涂層 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141技能標準的明文規定的性
3.1.1GH141圓餅、環坯、弧形件、大棒材條件規則的性能參數見表3-1。
表3-1
相關材料標準 | 產品 | 熱清理工作規范 | 熱塑特點 | HBS | 長時間能力 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、環狀件、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經固件和追訴時效處置后的常溫硬性HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141鎖固件規格規程的耐熱性見表3-2。
表3-2
產品規范標準 | 款式 | 熱進行處理會議制度 | 拉伸彈簧性能方面 | 持久性耐腐蝕性 | ||||||
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棒材標法規的耐腐蝕性見表3-3。
表3-3
熱正確處理情況下 | θ/℃ | 拉伸形變性 | HBS | 打擊可塑性 | 長時間特點 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不超過 | |||||||||
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裝飾板材、帶材的標準規范的性能方面見表3-4。
表3-4
熱治療制度管理 | 體積尺寸/mm | θ/℃ | 剪切性能參數 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，隔溫不小于等于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相變氣溫各種合金熱治理后，機構中溶解相的相變氣溫區間見表4-1。
表4-1[13]
分析出相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變環境溫度范圍圖/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141時間段-溫-企業塑造斜率
4.2.1GH141鑄態試件材料經1180℃,6h,水冷散熱表面淬火后，
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固溶處置后，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實效后，和金中進行析出相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141鎳鋼機構的結構鎳鋼在條件熱整理狀態下的機構除γ基身體外，還具有γ′、M6C、M23C6、MC，時長后有μ相沉淀。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141冷沖壓穩定性
5.1.1GH141鋼錠熔煉前須開始高溫天氣一致化外理，熔煉進行加熱溫暖因素為1160～1180℃，終鍛溫暖因素不如果不高于1000℃。方坯連軋進行加熱溫暖因素為1140～1160℃，終軋溫暖因素不如果不高于1060℃。卷板連軋進行加熱溫暖因素為1140～1160℃，終軋溫暖因素不如果不高于800℃。
5.1.2GH141熱軋金屬薄板固溶睡眠狀態的出現彎曲成和杯突機械性能見表5-1。
表5-1[9]
類種 | 熱治療會議制度 | 波動耐折時間 | 杯突進一步/mm |
δ1.5mm冷軋鋼板簿板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓效能石材在穩定細晶和較低的密度時享有比較好的可旋性。會根據恒溫拉伸運動坡面收宿率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，一些的樣子限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
圓錐形形件 | 半球狀件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱彈塑性能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛蠕變變形見表5-3，蠕變變形圖見圖5-1。
表5-3[2]
經過多次實驗發現溫度/℃ | 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刮痕min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱模擬網塑形試驗臺結果顯示見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷熱交替補救后進行持續高溫肌肉拉申檢測，其持續高溫肌肉拉申蠕變見表5-5。
5.1.5GH141金屬再沉淀圖
5.1.5.1GH141制作再析出圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再晶體圖見圖5-3。
表5-4[5]
類型的 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
急冷直線 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
進行加熱申請這類卡種曲線提額 | 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進行熱處理線條以100℃/s進行熱處理到規定標準溫暖恒溫100s，以100m/s轉速崩斷。
表5-5[2]
經過多次實驗發現溫暖/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
常溫熱塑塑性變形δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141焊接加工穩定性
5.2.1GH141硬質合金可熔焊、擴撒焊、釬焊、耐摩擦焊。熔焊既應該選擇電子為了滿足電子時代發展的需求，束電弧焊結，也應該選擇氬弧焊電弧焊結。熔焊道在熱補救時有引發扯力應對速率限期內裂行為，為將類似這些行為減到小，應在電弧焊結前固溶慢慢地淬火，即1080℃，最后以22℃/min放置水放置冷凝到650℃；另外一個措施是在電弧焊結向前走行過限期補救，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min放置水放置冷凝到980，4h，以1.7～4.4℃/min放置水放置冷凝到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min放置水放置冷凝到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在清理電弧焊結扯力和完全恢復特點時，應快捷進行加熱經由限期硬度溫度表區間車，這個可清理扯力應對速率限期容易裂開行為。用細晶、低鈣鎂離子占比材料，清理機激光加工硬度，低的電弧焊結線能力也應該有效降低扯力應對速率限期容易裂開行為
5.3GH141器件熱處置工序
5.3.1GH141在較環境溫度度下事業，規范要求配件上的包括高的伸展抗彎強度和疲乏機械性能時，推薦應用1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在常溫下運轉，又的要求物料具高的熱強性時，適用的熱治理實驗室管理標準為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對必須補焊的方形件等零主件，舉薦用1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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