GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是奠定硬底化型鎳基發生形變中低溫耐熱合金鋼屬，在650～950℃規模內，兼備高的拉伸形變和經久耐用金屬疲勞難度和積極的能力。因耐熱合金鋼屬中鋁、鈦、鉬分量較高，鑄錠開坯相當比較困難，但發生形變后的材料兼備最號的延性，在退火清理模式下就可以冷成型法，也可來焊結，焊結組件熱清理時易會產生應變速率期限裂口。耐熱合金鋼屬的優良品種有簿板、帶、絲、盤件、圓形件、鍛件、棒材、和精密鑄造鑄件等，適當于生產制造在870℃下述必須有高難度和980℃下述必須的航空運輸、航天科技汽車發行為中低溫零組件。
1.1GH141材料鋼種GH141(GH4141)。
1.2GH141相似型號UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141的原材料的能力準則
Q/3B4060-1992《GH141不銹鋼棒材》
Q/3B4063-1992《GH141和金冷扎帶材》
Q/5B4027-1992《GH141鋁合金圓餅、環坯、環型件》
Q/6S1033-1992《高的溫度鎖緊螺栓件用GH141金屬棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141化學物質組成見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
并不太于 | |||||||||||||||
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熱加工處理制度的重要性見表1-2。
表1-2
蔬菜品種 | 熱操作監督機制 |
（飛機維修）圓餅、環坯、弧形件、棒、鋼板 | 標準Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航天工程）棒、盤件 | 標準Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
規范起來Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
石材 | 管理規范Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
規程Ⅴ:1080℃,保溫層不超過2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141款式要求與現貨供應心態可出示各式要求的圓餅、環坯、弧形件、薄鋼板、帶材、棒材、鍛件和精密五金鑄件等。裝修板材于固溶心態交付期，棒材和鍛件沒經熱治療交付期。
1.7GH141鍛煉與鑄造廠藝錳鋼用到抽真空泵泵感應鍛煉、抽真空泵泵感應鍛煉加電渣重熔或抽真空泵泵電孤重熔藝。
1.8GH141應用領域慨況與特定規范要求該合金屬多廣泛用于營造航材、航空航天起心理較持續高溫度承力零機件，如指引性葉輪、燃燒室、齒輪、指引性器較持續高溫度承力件、軸、盤、葉輪和擰緊件等，木板材不銹鋼焊接件熱治理時的應力法定期限內裂，可應用焊前過法定期限治理或在焊前操縱固溶治理后的冷確效率的策略來滿足，焊后再展開規格熱治理。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141熱性食物能
2.1.1GH141熔解熱度範圍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線膨漲比率見圖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溶解度ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電性能指標δ2mm家具板的制冷熱敏電阻率見表2-3。
表2-3[3]
的情形 | ρ/(10-6Ω.m) | 心態 | 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永磁鐵能見表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化學工業耐磨性
2.5.1GH141效能在自然空氣導電介質中的鈍化波特率見表2-5。
表2-5[9]
面情況下 | θ/℃ | 差異時期陽極氧化頻率/(g/(m2?h)) | 面的情況 | θ/℃ | 的不同事件氧化反應傳輸速率/(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涂膜 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141科技規范標準標準的效能
3.1.1GH141圓餅、環坯、圓形件、大棒材規范標準相關規定的效能見表3-1。
表3-1
物料標準單位 | 品類 | 熱治理 會議制度 | 伸展性能參數 | HBS | 持久性機械性能 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、馬蹄形件、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經固件和法定期限進行處理后的恒溫對抗強度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141擰緊件準則檢測標準的特性見表3-2。
表3-2
用料細則 | 產品種類 | 熱整理體系 | 肌肉拉伸功效 | 耐久性能指標 | ||||||
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棒材規則規定標準的效果見表3-3。
表3-3
熱處里動態 | θ/℃ | 拉伸彈簧性能方面 | HBS | 震蕩堅韌 | 經久性能指標 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不乘以 | |||||||||
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家具板材、帶材條件歸定的性能指標見表3-4。
表3-4
熱處置制度的重要性 | 重量/mm | θ/℃ | 延展耐腐蝕性 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，恒溫不超過2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶外理＋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相變體溫和金熱凈化處理后，安排中進行析出相的相變體溫時間范圍見表4-1。
表4-1[13]
分析出相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變溫范圍圖/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141準確時間-室內溫度-組織性轉換的身材曲線
4.2.1GH141鑄態制樣經1180℃,6h,水冷式蘸火后，
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固溶加工處理后，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時效性后，不銹鋼中進行析出相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141和金類機構開展節構和金類在規則熱處置睡眠狀態的機構開展除γ基身體之外，還會存在γ′、M6C、M23C6、MC，追訴時效后有μ相進行析出。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141熱擠壓耐腐蝕性
5.1.1GH141鋼錠鑄造時需完成低溫均衡化治理 ，鑄造熱處理電電加熱溫暖為1160～1180℃，終鍛溫暖不達不到1000℃。方坯軋件熱處理電電加熱溫暖為1140～1160℃，終軋溫暖不達不到1060℃。板料軋件熱處理電電加熱溫暖為1140～1160℃，終軋溫暖不達不到800℃。
5.1.2GH141熱軋板料固溶狀態下的經常屈曲和杯突穩定性見表5-1。
表5-1[9]
產品 | 熱處里制度的重要性 | 出現彎折危害 | 杯突縱深/mm |
δ1.5mm熱軋薄鋼板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓使用性能家具板在實現細晶和較低的氏硬度時兼備挺好的可旋性。給出溫度拉伸運動橫斷面收縮毛孔率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，各項圖形限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
錐體形件 | 半圓球形件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱固性變形能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛彈彈塑性見表5-3，彈彈塑性圖見圖5-1。
表5-3[2]
耐壓溫濕度/℃ | 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磨痕min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱模以彈塑性測試結局見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷熱交替除理后進行中較高溫度熱塑試驗報告，其中較高溫度熱塑蠕變見表5-5。
5.1.5GH141鎳鋼再沉淀圖
5.1.5.1GH141加工生產再結晶體圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再成果圖見圖5-3。
表5-4[5]
型號 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
閉式冷卻塔身材曲線 | 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燒水的身材曲線以100℃/s燒水到標準規定高溫保冷100s，以100m/s網絡速度折斷。
表5-5[2]
現場實驗攝氏度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
高溫天氣肌肉拉伸塑形δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141電焊焊接能
5.2.1GH141和金可熔焊、擴散轉移焊、釬焊、熱脹冷縮焊。熔焊既常用智能束對焊工藝，也常用氬弧焊對焊工藝。熔焊接加工加工工藝生產生產在熱補救時有出現應力應對力法定期限內裂人格缺陷，為將那樣人格缺陷減到小，應在對焊工藝前固溶很快熱處理，即1080℃，陸陸續續以22℃/min制冷到650℃；同一法子是在對焊工藝增加行過法定期限補救，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min制冷到980，4h，以1.7～4.4℃/min制冷到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min制冷到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在削除對焊工藝載荷和醫治耐熱性時，應快調溫依據法定期限通戶溫度表區域，如此可削除應力應對力法定期限裂口人格缺陷。運行細晶、低雜物硫含量對接焊縫，削除自動化機械加工工藝通戶，低的對焊工藝線能力也可不可以有效降低應力應對力法定期限裂口人格缺陷
5.3GH141鑄件熱解決工藝設計
5.3.1GH141在較溫度過低度下本職工作，追求鑄件具備著高的彎曲力度和勞累性能方面時，推薦所采用1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在溫度高下運作，又要食材有高的熱強性時，適于的熱處置規范標準為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對需要對焊的橢圓形件等零機械部件，比較適合采取1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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