GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是沉積固化型鎳基變型溫度耐熱合金鋼屬，在650～950℃使用范圍內，體現了高的彎曲和持久性應力松弛強度和優質的性能方面。猶豫耐熱合金鋼屬中鋁、鈦、鉬量較高，鑄錠開坯好些麻煩，但變型后的材料體現了好些的彈塑性，在降溫心態下可以冷成型，也可做出悍接，悍接構件熱清理時易造成應對限期裂口。耐熱合金鋼屬的品種有卷板、帶、絲、盤件、環行件、鍛件、棒材、和精密機械鑄件等，好于打造在870℃這需求有高強度和980℃這需求的空航、核工業打著機溫度零構件。
1.1GH141物料鋼材牌號GH141(GH4141)。
1.2GH141相進鋼號UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141文件的技術應用標
Q/3B4060-1992《GH141各種合金棒材》
Q/3B4063-1992《GH141合金屬熱軋帶材》
Q/5B4027-1992《GH141耐熱合金圓餅、環坯、橢圓形件》
Q/6S1033-1992《高溫環境鎖固件用GH141鋁合金棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141化學物質的成分見表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調質熱處理管理辦法見表1-2。
表1-2
產品 | 熱辦理措施 |
（飛機）圓餅、環坯、方形件、棒、木板 | 管理規范Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航天科技）棒、盤件 | 正規Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
標準化Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
產品 | 正規Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
規范化Ⅴ:1080℃,保冷不大于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141類型外形尺寸尺寸與制造情況可打造各種各樣的外形尺寸尺寸的圓餅、環坯、馬蹄形件、金屬薄板、帶材、棒材、鍛件和精密加工鑄件等。木板材于固溶情況提貨期，棒材和鍛件不但熱補救提貨期。
1.7GH141熔鑄與冶煉技藝設計錳鋼用于蒸空泵紅外感受到熔鑄、蒸空泵紅外感受到熔鑄加電渣重熔或蒸空泵電孤重熔技藝設計。
1.8GH141應該用簡況與異常必須該各種合金比較廣泛應用于制造廠航空公司、航空航天發起機高的溫度度承力零主件，如主導性葉輪葉子、點燃室、增壓、主導性器高的溫度度承力件、軸、盤、葉輪葉子和立即擰緊件等，家具板手工焊接件熱外理時的應力時長內裂，可使用焊前落后長外理或在焊前把控固溶外理后的冷凝訪問速度的方式來很好解決，焊后再做好標淮熱外理。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141性熱能
2.1.1GH141受熱熱度面積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線回縮公式見圖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電性能指標δ2mm裝修板材的溫度功率電阻率見表2-3。
表2-3[3]
情況下 | ρ/(10-6Ω.m) | 的情況 | ρ/(10-6Ω.m) |
冷軋 | 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化工耐熱性
2.5.1GH141效能在空氣質量物料中的空氣氧化帶寬見表2-5。
表2-5[9]
界面的情況 | θ/℃ | 不一時間間隔被氧化傳送速度/(g/(m2?h)) | 外表程序 | θ/℃ | 有所不同精力被氧化傳輸速度/(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鋁層 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141枝術規范標準的性
3.1.1GH141圓餅、環坯、馬蹄形件、大棒材規范標準規程的穩定性見表3-1。
表3-1
涂料標準規定 | 明細 | 熱除理管理制度 | 熱塑能 | HBS | 經久耐用功效 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、橢圓形件、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經固件和追訴時效工作后的環境溫度硬性HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141防松件基準規則的效能見表3-2。
表3-2
相關材料原則 | 產品種類 | 熱治理 監督制度 | 熱塑特性 | 持續效果 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 加固件 | 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棒材標準約定約定的使用性能見表3-3。
表3-3
熱處置的情形 | θ/℃ | 拉伸運動耐磨性 | HBS | 打擊可塑性 | 經久功能 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不大于 | |||||||||
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家具板材、帶材規定規定的的性能見表3-4。
表3-4
熱正確處理監督機制 | 層厚/mm | θ/℃ | 拉伸形變性能方面 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，保溫不乘以2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶治理 ＋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相變溫硬質合金熱治理 后，團體中溶解相的相變溫條件見表4-1。
表4-1[13]
揮發相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變室溫位置/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141時期-室內溫度-組識轉移的身材曲線
4.2.1GH141鑄態制樣經1180℃,6h,水冷散熱器退火后，
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固溶除理后，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限期后，合金鋼中沉淀相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141耐熱鎂合金組識的結構耐熱鎂合金在準則熱補救形態的組識除γ基離體，還存在著γ′、M6C、M23C6、MC，時長后有μ相進行析出。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141熱擠壓安全性能
5.1.1GH141鋼錠段造應先參與高溫高壓不規則化治理 ，段造微波采暖器攝氏度為1160～1180℃，終鍛攝氏度不壓低1000℃。鋼坯連軋微波采暖器攝氏度為1140～1160℃，終軋攝氏度不壓低1060℃。板料連軋微波采暖器攝氏度為1140～1160℃，終軋攝氏度不壓低800℃。
5.1.2GH141帶鋼卷板固溶感覺的一直微彎和杯突穩定性見表5-1。
表5-1[9]
款式 | 熱加工處理獎懲制度 | 多次打彎頻繁 | 杯突深度./mm |
δ1.5mm熱軋卷板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓能細木工板在提高細晶和較低的硬度標準時具備非常不錯的可旋性。利用在常溫拉申有點復雜膨脹率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，一些模樣限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
圓錐形形件 | 半圓球形件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱塑型能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛可延性見表5-3，可延性圖見圖5-1。
表5-3[2]
耐壓環境溫度/℃ | 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龜裂min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱虛擬仿真塑性材料測試導致見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空熱冷整理后進行常溫伸拉耐壓，其常溫伸拉塑型見表5-5。
5.1.5GH141不銹鋼再晶體圖
5.1.5.1GH141精加工再凝結圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再心得圖見圖5-3。
表5-4[5]
分類 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
冷卻后的曲線 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
微波加熱直線 | 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高溫的身材曲線以100℃/s高溫到規定熱度隔熱保溫100s，以100m/s運行速度扯斷。
表5-5[2]
檢測溫度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
高溫環境肌肉拉伸塑性變形δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141補焊耐磨性
5.2.1GH141各種合金可熔焊、對外擴散焊、釬焊、靜摩擦焊。熔焊既可以采用網上束激光電焊方法，也可能采用氬弧焊激光電焊方法。熔電焊在熱操作時有引起應對實效裂痕非常趨勢性，為將類似這些非常趨勢性減到小，應在激光電焊方法前固溶很快熱進行處理，即1080℃，繼而以22℃/min制冷到650℃；別的有效的方法是在激光電焊方法一往無前行過實效操作，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]。焊后在解除激光電焊方法剛度和恢復功能性能方面時，應高速 加熱進行實效疏松濕度區域，這么可解除應對實效裂縫非常趨勢性。采用細晶、低鈣鎂離子含鐵低合金鋼，解除機誡加工制作疏松，低的激光電焊方法線動能也可能減低應對實效裂縫非常趨勢性
5.3GH141元件熱解決加工工藝
5.3.1GH141在較恒溫度下作業，的標準零件加工包括高的伸拉抗壓強度和疲乏使用性能時，比較適合采用了1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在高溫高壓下工作上，又需要食材存在高的熱強性時，適用的熱凈化處理規范起來為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對標準電焊焊接的環行件等零機械部件，最新推薦用1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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