GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是凝固硬底化型鎳基變行較高溫度環境錳鋼，在650～950℃時間范圍內，擁有高的拉長和耐久熱發生形變比撓度和更好的的性能。是由于錳鋼中鋁、鈦、鉬濃度較高，鑄錠開坯較佳困難重重，但變行后的的材料擁有較佳的塑型，在熱清理回火狀況下可以冷壓延成型，也可進行氬弧焊，氬弧焊機件熱清理時易帶來應變力時效性磨痕。錳鋼的茶葉品類有薄鋼板、帶、絲、盤件、馬蹄形件、鍛件、棒材、和緊密鑄件等，適用于于開發在870℃這標準請求有高比撓度和980℃這標準請求的飛機維修、航天工程啟主觀因素較高溫度環境零機件。
1.1GH141原材料鋼種GH141(GH4141)。
1.2GH141相同鋼材牌號UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141相關材料的科技的標準
Q/3B4060-1992《GH141錳鋼棒材》
Q/3B4063-1992《GH141合金屬冷軋鋼板帶材》
Q/5B4027-1992《GH141不銹鋼圓餅、環坯、環行件》
Q/6S1033-1992《高熱鎖固件用GH141合金材料棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141化學物質因素見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
太低于 | |||||||||||||||
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熱操作會議制度見表1-2。
表1-2
明細 | 熱凈化處理工作規范 |
（空航）圓餅、環坯、方形件、棒、材料 | 規范了Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航空工業）棒、盤件 | 規程Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
規則Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
的板材 | 標準化Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
規范性Ⅴ:1080℃,保溫層不不大于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141種類產品型號與批售情況下可提供數據各式產品型號的圓餅、環坯、橢圓形件、卷板、帶材、棒材、鍛件和精密模具鑄件等。材料于固溶情況下發貨，棒材和鍛件不急熱除理發貨。
1.7GH141煉制與煅造新工藝流程鎳鋼主要包括機械泵感受到器煉制、機械泵感受到器煉制加電渣重熔或機械泵電弧放電重熔新工藝流程。
1.8GH141適用簡介與異常耍求該碳素鋼廣用以加工制造飛機維修、航空工業汽車發動因炎熱承力零機件，如科研開發型葉尖、燃燒物室、增壓、科研開發型器炎熱承力件、軸、盤、葉尖和鎖固件等，板才焊接的辦法件熱搞定時的應變力時長內裂，可通過焊前顯舊長搞定或在焊前有效控制固溶搞定后的散熱強度的的辦法來搞定，焊后再來進行規范熱搞定。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141性溫能
2.1.1GH141溶化體溫領域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線變形指數見圖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容重ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電性能方面δ2mm原材料的恒溫內阻率見表2-3。
表2-3[3]
狀況 | ρ/(10-6Ω.m) | 形態 | 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永久磁鐵能見表2-4。
表2-4[4]
的情況 | 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化學上的性能參數
2.5.1GH141能在空氣的材質中的被氧化頻率見表2-5。
表2-5[9]
外觀環境 | θ/℃ | 各種不同精力硫化數率/(g/(m2?h)) | 界面的情形 | θ/℃ | 有差異時長被氧化帶寬/(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鋁層 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141技術應用標準規范規范的效能
3.1.1GH141圓餅、環坯、環型件、大棒材標準約定的耐熱性見表3-1。
表3-1
素材標準 | 產品 | 熱操作獎懲制度 | 伸拉功能 | HBS | 持久性能力 | |||||||
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經固件和期限清理后的制冷氏硬度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141防松件標準規范規定標準的特性見表3-2。
表3-2
的材料標準的 | 平種 | 熱治理管理制度 | 熱塑特點 | 更久耐磨性 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 鎖緊螺栓件 | 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棒材規則的規定的耐腐蝕性見表3-3。
表3-3
熱外理狀況 | θ/℃ | 拉伸運動耐磨性 | HBS | 沖擊試驗韌度 | 耐用穩定性 | ||||
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原材料、帶材標準設定的耐腐蝕性見表3-4。
表3-4
熱解決工作規范 | 板材厚度/mm | θ/℃ | 拉伸彈簧特點 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，保溫隔熱不少于2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶凈化處理＋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相變平均氣溫合金屬熱辦理后，組識中析晶相的相變平均氣溫的范圍見表4-1。
表4-1[13]
分析出相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變熱度比率/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141精力-工作溫度-安排轉型直線
4.2.1GH141鑄態試板經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固溶凈化處理后，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時限后，合金材料中溶解相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141鎳鋼組建設備構造鎳鋼在規范熱加工階段的組建除γ基身體外，還產生γ′、M6C、M23C6、MC，限期后有μ相沉淀。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141壓延成型能力
5.1.1GH141鋼錠精鑄前該參與高溫天氣豎直化工作，精鑄進行加水氣溫為1160～1180℃，終鍛氣溫不低過1000℃。圓坯冷軋進行加水氣溫為1140～1160℃，終軋氣溫不低過1060℃。薄鋼板冷軋進行加水氣溫為1140～1160℃，終軋氣溫不低過800℃。
5.1.2GH141帶鋼金屬薄板固溶感覺的反反復復打彎和杯突特點見表5-1。
表5-1[9]
產品 | 熱解決監督制度 | 不間斷可以彎曲的頻繁 | 杯突深層次/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旋壓耐熱性細木工板在要保持細晶和較低的硬度標準時含有非常不錯的可旋性。按照其空調溫度熱塑縱斷面做收縮率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，各種各樣的形狀限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
錐體形件 | 半圓形件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱塑型能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛可塑形見表5-3，可塑形圖見圖5-1。
表5-3[2]
試驗臺環境溫度/℃ | 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裂口min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱虛擬仿真韌度現場實驗但是見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空熱冷補救后進行炎熱彎曲實驗設計，其炎熱彎曲塑性變形見表5-5。
5.1.5GH141耐熱合金再心得圖
5.1.5.1GH141代加工再凝結圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再心得圖見圖5-3。
表5-4[5]
類行 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
冷去弧線 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
供暖弧度 | 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供暖線性以100℃/s供暖到標準規定室溫隔溫100s，以100m/s流速扯斷。
表5-5[2]
應力測試濕度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
氣溫伸拉延性δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141悍接效能
5.2.1GH141耐熱合金可熔焊、外擴散焊、釬焊、熱脹冷縮焊。熔焊既適用自動化束點焊，也適用氬弧焊點焊。熔氬弧焊縫隙在熱外理時有制造內應力實效裂痕趨勢，為將本身趨勢減到小，應在點焊前固溶較慢退火工藝，即1080℃，自后以22℃/min蒸發到650℃；另外一只法子是在點焊行進行過實效外理，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min蒸發到980，4h，以1.7～4.4℃/min蒸發到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min蒸發到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在清除點焊內應力和就可以恢復能時，應快捷熱處理加熱運用實效軟化溫范圍內，如此可清除內應力實效板材容易裂開趨勢。運用細晶、低殘渣純度原材質，清除廠家制作加工軟化，低的點焊線電能也就可以消減內應力實效板材容易裂開趨勢
5.3GH141部件熱清工院藝
5.3.1GH141在較環境溫度度下事業，追求零部件體現了高的拉伸彈簧密度和強度疲勞使用性能時，引薦用到1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在持續高溫下崗位，又標準板材具備高的熱強性時，合適的熱凈化處理標準為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對要激光焊接的環行件等零主件，分享通過1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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