GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是沉墊固化型鎳基彎曲氣溫金屬，在650～950℃區間內，具備高的拉申和持續脆性斷裂密度和保持良好的特點。在金屬中鋁、鈦、鉬水平較高，鑄錠開坯很難點，但彎曲后的涂料具備有效的可塑性，在熱補救回火程序下可不可以冷冷沖壓，也可通過焊結，焊結器件熱補救時易生成應變力時長內裂。金屬的款式有薄鋼板、帶、絲、盤件、方形件、鍛件、棒材、和細密鑄件等，最適合于手工制造在870℃下規定耍求有高密度和980℃下規定耍求的核工業、核工業熱車機氣溫零器件。
1.1GH141的材料類型GH141(GH4141)。
1.2GH141相近的字鋼種UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141建材的方法的標準
Q/3B4060-1992《GH141錳鋼棒材》
Q/3B4063-1992《GH141耐熱合金冷軋鋼板帶材》
Q/5B4027-1992《GH141金屬圓餅、環坯、弧形件》
Q/6S1033-1992《溫度高防松螺栓件用GH141鎳鋼棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141普通機械的成分見表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熱進行處理方式見表1-2。
表1-2
款式 | 熱補救工作規范 |
（民航）圓餅、環坯、環狀件、棒、板 | 標準規范Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航天部）棒、盤件 | 管理規范Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
國家標準Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
板才 | 正確Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
標準化Ⅴ:1080℃,保冷不超過2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141類型技術參數與供應信息程序可打造種種技術參數的圓餅、環坯、橢圓形件、卷板、帶材、棒材、鍛件和高精密鑄件等。實木板材于固溶程序出貨，棒材和鍛件無需熱治理 出貨。
1.7GH141熔鑄與鍛造加工制作新工藝不銹鋼運用重力作用體紅外感性熔鑄、重力作用體紅外感性熔鑄加電渣重熔或重力作用體電孤重熔制作新工藝。
1.8GH141用到概述與異常規定該不銹鋼常見用到生產航空運輸、航天工程發起機低溫承力零機械部件，如向導葉尖、自燃室、泄壓閥、向導器低溫承力件、軸、盤、葉尖和緊固連接件等，家具板對焊件熱處置時的應變力有效期刮痕，可用到焊前過有效期處置或在焊前保持固溶處置后的急冷車速的措施來補救，焊后再開始準則熱處置。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141熱性食物能
2.1.1GH141熔解溫度表超范圍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線熱脹標準值見圖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體積密度ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電耐磨性δ2mm護墻板的高溫阻值率見表2-3。
表2-3[3]
形態 | 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]
階段 | 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化學上的耐腐蝕性
2.5.1GH141使用性能在空氣當中材質中的氧化的濃度見表2-5。
表2-5[9]
從表面工作狀態 | θ/℃ | 有差異時候腐蝕速率單位/(g/(m2?h)) | 表面上的狀態 | θ/℃ | 區別精力脫色速度/(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金屬涂層 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141工藝原則暫行規定的性能參數
3.1.1GH141圓餅、環坯、環狀件、大棒材標準規范規范的使用性能見表3-1。
表3-1
原材料標準規范 | 新品種 | 熱整理管理制 | 拉伸形變穩定性 | HBS | 堅持下去耐磨性 | |||||||
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經固件和時效性除理后的室內溫度洛氏硬度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141加固件標準化法規的能見表3-2。
表3-2
物料細則 | 平種 | 熱辦理問責制度 | 收縮性能指標 | 牢固特性 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 緊固連接件 | 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棒材標準設定設定的功能見表3-3。
表3-3
熱外理壯態 | θ/℃ | 肌肉拉伸能力 | HBS | 撞擊柔韌性 | 長久使用性能 | ||||
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木板材、帶材條件設定的功能見表3-4。
表3-4
熱治理方式 | 高度/mm | θ/℃ | 拉伸彈簧安全性能 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，保溫隔熱不小于等于2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶正確處理＋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相變室溫鋁合金熱治療后，公司中揮發相的相變室溫范圍內見表4-1。
表4-1[13]
析晶相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變溫度因素使用范圍/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141時刻-高溫-組織性轉型擬合曲線
4.2.1GH141鑄態鋼材拉伸試驗經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固溶操作后，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有效期后，錳鋼中沉淀相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141合金類材料組成組成合金類材料在標熱加工模式的組成除γ基休外，還存有γ′、M6C、M23C6、MC，時長后有μ相析晶。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141軋制性能參數
5.1.1GH141鋼錠精鑄前該確定高溫作業平滑化加工處理，精鑄燒水室內溫暖為1160～1180℃，終鍛室內溫暖不高于1000℃。方坯軋鋼燒水室內溫暖為1140～1160℃，終軋室內溫暖不高于1060℃。板料軋鋼燒水室內溫暖為1140～1160℃，終軋室內溫暖不高于800℃。
5.1.2GH141帶鋼薄鋼板固溶環境的反復性耐折和杯突性能參數見表5-1。
表5-1[9]
類種 | 熱處里管理制 | 老是回彎頻率 | 杯突縱深/mm |
δ1.5mm冷軋鋼卷板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓的性能細木工板在堅持細晶和較低的硬性時體現了太好的可旋性。結合室內溫度拉長橫剖面抽縮率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，各個樣式形態限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
圓錐形形件 | 半圓柱狀件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱可塑性能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛蠕變見表5-3，蠕變圖見圖5-1。
表5-3[2]
測試環境溫度/℃ | 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裂痕min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱模仿塑性材料實驗室檢測結杲見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷熱變化（熱脹冷縮）處置后進行中氣溫肌肉拉伸形變耐壓試驗，其中氣溫肌肉拉伸形變延展性見表5-5。
5.1.5GH141錳鋼再沉淀圖
5.1.5.1GH141生產加工再沉淀圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再沉淀圖見圖5-3。
表5-4[5]
結構類型 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
待冷卻曲線圖 | 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電燒水曲線方程以100℃/s電燒水到明文規定攝氏度保熱100s，以100m/s速度快扯斷。
表5-5[2]
檢測高溫/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
溫度拉伸形變延展性δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141焊接方法能力
5.2.1GH141鋁合金可熔焊、對外擴散焊、釬焊、磨擦焊。熔焊既能能網絡束氬弧焊，也能能氬弧焊氬弧焊。熔激光電弧對接焊縫隙在熱治理時有形成應對法定期限龜裂趨勢，為將這類趨勢減到小，應在氬弧焊前固溶慢慢的退火解決，即1080℃，那么以22℃/min閉式保壓塔到650℃；別的妙招是在氬弧焊提高行過法定期限治理，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min閉式保壓塔到980，4h，以1.7～4.4℃/min閉式保壓塔到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min閉式保壓塔到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在排除氬弧焊載荷和恢復如初性時，應很快電加熱經過法定期限軟化平均溫度差值，這個可排除應對法定期限裂紋趨勢。安全使用細晶、低雜質殘渣的含量材料，排除設備加工廠軟化，低的氬弧焊線體力也能能大大減少應對法定期限裂紋趨勢
5.3GH141零部件熱處置工藝設計
5.3.1GH141在較地溫度下操作，的要求機件存在高的拉伸彈簧撓度和身體疲勞機械性能時，強烈推薦進行1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在溫度過高下工做，又需求素材更具高的熱強性時，最合適的熱治理 原則為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對的要求對焊的弧形件等零結構件，推存通過1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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