GH4169
一、GH4169概述
GH4169硬質合金類材料是以體心四面八方的γ"和面心萬立方的γ′相水解武器鍛造的鎳基氣溫硬質合金類材料,在-253~700℃高熱使用比率內具備積極的,650℃以下的的屈服于構造居發生氣溫硬質合金類材料的*,并具備積極的、抗幅射、、耐腐蝕性不銹鋼安全使用功效,還有積極的加工工藝安全使用功效、電焊焊接安全使用功效和機構平穩性,就能夠開發一些樣子較為復雜的零構件,在宇航、核能發電、煤炭工業園中,在可以達到高熱使用比率內擁有了為廣的app。
該合金的另一特點是合金組織對熱加工工藝特別敏感,掌握合金中相析出和溶解規律及組織與工藝、性能間的相互關系,可針對不同的使用要求制定合理、可行的工藝規程,就能獲得可滿足不同強度級別和使用要求的各種零件。供應的品種有鍛件、鍛棒、軋棒、冷軋棒、圓餅、環件、板、帶、絲、管等。可制成盤、環、葉片、軸、緊固件和彈性元件、板材結構件、機匣等零部件在航空上使用。
1.1GH4169建筑材料型號GH4169(GH169)
1.2GH4169相似品牌Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169資料的系統原則
GJB2612-1996《對焊用溫度過高鎂合金冷拉絲機材標準規范》
HB6702-1993《WZ8系列作品用GH4169合金類棒材》
GJB3165 《航材承力件用高溫作業合金屬軋鋼和鍛制棒材規定》
GJB1952 《航空運輸用高熱鋁合金冷軋鋼薄鋼板制約》
GJB1953《 空航發起機翻轉件用較高溫度和金熱扎棒材標準》
GJB2612 《氬弧焊用溫度高合金屬冷不銹鋼拉絲材規范標準》
GJB3317《 飛防用溫度過高鎂合金熱扎家具板材標準化》
GJB2297 《中國航空用高溫作業碳素鋼冷拔(軋)無縫對接管規則》
GJB3020 《飛防用高溫度碳素鋼環坯正規》
GJB3167 《冷鐓用高溫鎳鋼冷金屬拉絲材規則》
GJB3318 《民用航空用高溫度合金類帶鋼帶材實驗室管理標準》
GJB2611《 航空航天用高溫金屬冷拉棒材原則》
YB/T5247 《手工焊接用高溫度合金材料冷金屬拉絲》
YB/T5249 《冷鐓用高溫高壓碳素鋼冷壓模》
YB/T5245 《通常承力件用高溫各種合金熱軋鋼板和鍛制棒材》
GB/T14993《 轉控制部件用高溫環境鎳鋼軋鋼棒材》
GB/T14994 《高熱合金屬冷拉棒材》
GB/T14995 《炎熱鎂合金軋鋼板》
GB/T14996 《中高溫錳鋼帶鋼板料》
GB/T14997 《高溫作業錳鋼鍛制圓餅》
GB/T14998 《耐高溫合金材料坯件毛壞》
GB/T14992 《高溫合金類和合金間單質高溫材質的各類和鋼種》
HB5199《 民航用室溫金屬帶鋼薄鋼板》
HB5198 《航材葉子用壓扁高溫作業耐熱合金棒材》
HB5189 《民用航空茶葉用膨脹高溫環境鋁合金棒材》
HB6072 《WZ8產品用GH4169錳鋼棒材》
1.4GH4169化學上的上部分該合金屬的化學上的上部分分成3類:標淮部分、更更良好部分、高純部分,見表1-1。更更良好部分的在標淮部分的理論知識知識上降碳增鈮,所以減低炭化鈮的個數,減低疲憊值源和擴大進行強化相的個數,增長效果和相關文件承載力。同一減低威害沉渣和氣流體含碳量。高純部分是在更更良好標淮理論知識知識上降和威害沉渣的含碳量,增長相關文件純凈度和。
核能應用的GH4169合金,需控制硼含量(元素成分不變),具體含量由供需雙方協商確定。當ω(B)≤0.002%時,為與宇航工業用的GH4169合金加以區別,合號為GH4169A。
表1-1[1] %
分類 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
標準規范 | ≤0.08 | 17.0~21.0 | 50.0~55.0 | ≤1.0 | 2.80~3.30 | 0.30~0.70 | 0.75~1.15 | 余 | |||||
優異 | 0.02~0.06 | 17.0~21.0 | 50.0~55.0 | ≤1.0 | 2.80~3.30 | 0.30~0.70 | 0.75~1.15 | 余 | |||||
高純 | 0.02~0.06 | 17.0~21.0 | 50.0~55.0 | ≤1.0 | 2.80~3.30 | 0.30~0.70 | 0.75~1.15 | 余 | |||||
分類 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
不算太少于 | |||||||||||||
準則 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
優良 | 5.00~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
高純 | 5.00~5.50 | 0.006 | 0.005 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.002 | 0.30 | 0.005 |
續表1-1%
行業類別 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
往往并不大過 | |||||||||
原則 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
品質 | 0.001 | 0.005 | 0.001 | 0.001 | 0.0003 | --- | --- | 0.01 | 0.01 |
高純 | 0.00003 | 0.005 | 0.001 | 0.001 | 0.0003 | 0.00005 | 0.0001 | 0.01 | 0.005 |
1.5GH4169熱凈化治療管理工作規范碳素鋼鋼兼備多種的熱凈化治療管理工作規范,以管理金屬材質晶粒度、管理δ相形貌、劃分和人數,于是取得多種職務級別的流體力學性能參數。碳素鋼鋼熱凈化治療管理工作規范分3類:
Ⅰ:(1010~1065)℃?10℃,1h,油冷、空冷或水冷散熱器 720℃?5℃,8h,以50℃/h爐冷至620℃?5℃,8h,空冷。
經此制度處理的材料晶粒粗化,晶界和晶內均無δ相,存在缺口敏感性,但對提高沖擊性能和抵抗低溫氫脆有利。
Ⅱ:(950~980)℃?10℃,1h,油冷、空冷或水冷散熱器 720℃?5℃,8h,以50℃/h爐冷至620℃?5℃,8h,空冷。
經此制度處理的材料有δ相,有利于消除缺口敏感性,是常用的熱處理制度,也稱為標準熱處理制度。
Ⅲ:720℃?5℃,8h,以50℃/h爐冷至620℃?5℃,8h,空冷。
經此制度處理后,材料中的δ相較少,能提高材料的強度和沖擊性能。該制度也稱為直接時效熱處理制度。
1.6GH4169類型產品規格和供貨信息情形可不可以供貨信息模鍛件(盤、整體布局鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、各不相同形壯和長寬比的鎖緊螺栓件、延展性器件等、交房情形由供給與需求當事人談判。絲材以談判的交房情形成盤狀交房。
1.7GH4169融煉和鑄造廠流程鋁合金的冶煉流程主要包括3類:負壓檢測加電渣重熔;負壓檢測加負壓電弧焊接放電重熔;負壓檢測加電渣重熔加負壓電弧焊接放電重熔。可按照想要要的零部件的廣泛應用必須,抉擇想要的冶煉流程,具備廣泛應用必須。
1.8GH4169用簡介與特殊性規定營造出航天科技和航天科技發起機中的各式類型恒定件和運動件,如盤、環件、機匣、軸、葉尖、鎖固件、優質的配置電子器件、燃汽連接管、封密電子器件等和焊接生產結構類型件;營造出核能發電工業生產用的各式類型優質的配置電子器件和格架;營造出是由和藍翔塑業亚洲精品日日夜夜-久久久久久久综合-久久久久久久久18久久久-久久久久久久久综合所生產的各個領域用的所需要的零部件及所需要的零部件。
近年來,在對該合金研究不斷深化和對該合金應用不斷擴大的基礎上,為提高質量和降低,發展了很多新工藝:真空電弧重熔是采用氦氣冷卻工藝,有效減輕鈮偏析;采用噴射成型工藝,生產環件,降低生產和縮短生產周期;采用超塑成型工藝,擴大產品的生產范圍。
二、GH4169物理及化學性能
2.1GH4169性溫能
2.1.1GH4169熱分解平均溫度范圍之內1260~1320℃。
2.1.2GH4169熱導率見表2-1。
表2-1[2]
θ/℃ | 11 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
λ/(W/(m?℃)) | 13.4 | 14.7 | 15.9 | 17.8 | 18.3 | 19.6 | 21.2 | 22.8 | 23.6 | 7.6 | 30.4 |
2.1.3GH4169比熱容見表2-2。
2.1.4GH4169線增加標準值見表2-3;
2.2GH4169規格ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電性能參數
表2-2[2]
θ/℃ | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
c/(J/(kg?℃)) | 481.4 | 493.9 | 514.8 | 539.0 | 573.4 | 615.4 | 657.2 | 707.4 |
表2-3[2]
θ/℃ | 20~100 | 20~200 | 20~300 | 20~400 | 20~500 | 20~600 | 20~700 | 20~800 | 20~900 | 20~1000 |
α/10-6℃-1 | 11.8 | 13.0 | 13.5 | 14.1 | 14.4 | 14.8 | 15.4 | 17.0 | 18.4 | 18.7 |
2.4GH4169磁體能合金材料無磁體。
2.5GH4169檢查是否性能指標
2.5.1GH4169耐磨性在氣體材質中實驗設計100h后的氧化物速率單位見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
鈍化速率單位/(g/(m2?h)) | 0.0176 | 0.0277 | 0.0351 | 0.0961 | 0.1620 |
三、GH4169力學性能
優質棒材技術標準規定的性能見表3-1。
表3-1[1]
規格 d/mm | 送樣定位 | θ/℃ | 拉伸彈簧安全性能不高于 | HBS | 堅持下去功效 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 側向 | 20 650 | 1030 860 | 1280 1000 | 12 12 | 15 15 | ≥346 --- | --- 690 | --- ≥25 | --- ≥5 |
126~200 | 垂直 | 20 650 | 1030 860 | 1240 965 | 6 6 | 8 8 | --- --- | --- 690 | --- ≥25 | --- --- |
>200 | 雙向 | 20 650 | 1020 800 | 1230 900 | 6 6 | 8 8 | --- --- | --- 690 | --- ≥25 | --- --- |
注:熱處理制度:Ⅱ。
四、GH4169組織結構
4.1相變溫暖γ"相是該鎂鎂合金的基本進階相,其高穩定的溫暖是650℃,就起了固熔溫暖為840~870℃,*固熔溫暖是950℃,γ′相也是該鎂鎂合金的進階相,但數量統計多于γ"相,其沉淀溫暖是600℃,*熔解溫暖是840℃;δ相的就起了沉淀溫暖是700℃,沉淀峰溫暖是940℃,980℃就起了熔解,*熔解溫暖是1020℃。
4.2用時-溫濕度-結構提升弧線見圖4-1。
4.3合金類進行構成
4.3.1鎳鋼標調質處理情況下的組織開展由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相構成的。γ"(Ni3Nb)相是大局部提高相,為體心六方充分型式的亞穩固相,呈圓輪狀在基體中彌散共格沉淀,在期限或APP一年后,有向δ相的變化的新趨勢,使強度變低。γ′(Ni3(Al、Ti))相的個數次于γ"相,呈球狀彌散沉淀,對鎳鋼起是一局部提高功能。δ相大局部在晶界沉淀,其形貌與段造一年后的終鍛攝氏度因素關干,終鍛攝氏度因素在900℃,進行針狀,在晶界和晶內沉淀;終鍛攝氏度因素達930℃,δ相呈粉末狀,光滑占比點;終鍛攝氏度因素達950℃,δ相呈短棒狀,占比點于晶界為核心;終鍛攝氏度因素達980℃,在晶界沉淀極少量針狀δ相,鍛件發生經久耐用開口敏銳性。終鍛攝氏度因素實現1020℃或越來越高,鍛件中無δ相沉淀,金屬材質晶粒度會隨著粗化,鍛件有經久耐用開口敏銳性。段造操作過程中,δ相在晶界沉淀,能加到釘扎功能,阻擋金屬材質晶粒度粗化。
4.3.2L相是壓扁GH4169耐熱合金中不容許的存在的的相,該相富鈮,的存在的于鑄錠枝晶間,減低鑄錠初融點,鑄錠中L相固溶室溫和平均化日子的關聯見圖4-2。
4.3.3晶粒大小度
4.3.3.1耐熱合金在耐高溫固熔(保暖2h)時的晶粒度長大以后非常傾向見圖4-3。
4.3.3.2棒材(初始金屬材質晶粒度9~9.5級)經有差異溫暖供暖并且以有差異彎曲形變量打造彎曲形變后,再要經過規范熱清理(固溶溫暖965℃,1h),其金屬材質晶粒度度的變現見表4-1。
4.3.3.3鍛件技術性規范法律法規,平民鍛件均值晶體度為6級,容許少數個體2級,強鍛件均值晶體度為8級,容許少數個體2級;會直接法定期限鍛件均值晶體度應該為10級或更細。
4.3.4之間時限的鍛件在600~700℃時限500h后,溶解相量的轉化見表4-2。
表4-1[19]
段造微波加熱熱度/℃ | 左右易變型限度的晶粒度度/級 | 淬火熱處理加熱溫度因素/℃ | 以內形變階段的金屬材質晶粒度/級 | ||||||||||
15% | 25% | 35% | 55% | 65% | 80% | 15% | 25% | 35% | 55% | 65% | 80% | ||
1050 1030 1020 | 6 7 7 | 7 8 7~8 | 8 8~9 7 | 8~9 8~7 8~9 | 9~8 8~9 9 | 9(7) 8~9 9 | 1000 980 | 8 8 | 9 9~10 | 8~9 10 | 10 9~10 | 10~9 10~11 | 10 11 |
表4-2[11]
實效標準規范 | 揮發相需求量/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
立即法定期限程序 | 6.45 | 19.21 | |
600 650 700 | 500 500 500 | 6.30 7.48 10.31 | 20.62 18.68 15.18 |
五、GH4169工藝性能與要求
5.1注塑成型效果
5.1.1因GH4169耐熱錳鋼中鈮含量的高,耐熱錳鋼中的鈮偏析水平與冶金工程施工工藝技術進行相應。電渣重熔和真空箱脈沖熔鑄的熔鑄運行速度和電棒的性能的情況進行應響的材料的高低。熔速快,易變成了富鈮的黑斑;熔速慢,會變成了貧鈮的白癜風;電棒外表面性能差和電棒組織結構有刮痕,均易導至白癜風的變成了,因而,升高電棒性能和管控熔速及升高鋼錠的疑固數率是冶煉施工工藝技術的關鍵客觀因素客觀因素。為減少鋼錠中的的元素偏析厚重,于今采取的鋼錠直徑為越來越于508mm。
均勻化工藝必須確保鋼錠中的L相*熔解。鋼錠兩階段均勻化和中間坯二次均勻化處理的時間,根據鋼錠和中間坯的直徑而定。均勻化工藝的控制與材料中的鈮偏析程度直接相關。
目前生產中采用的1160℃,20h?1180℃,44h的均勻化工藝,尚不足以消除鋼錠中心的偏析,因此建議采用以下均勻化工藝:
1.1150~1160℃,20~30h+1180~1190℃,110~130h;
2.1160℃,24h+1200℃,70h[20]。
5.1.2經平滑化處置的合金屬有著穩定的熱加工生育性方面,鋼錠的開坯調溫的攝氏度不允許高出1120℃。鍛件的鍛鑄工藝流程應要不同鍛件選用的情況下和利用符合要求,配合生育廠的生育的條件而定。開坯和生育鍛件是,上面退火工藝的攝氏度和終鍛的攝氏度有必要要不同零部件所符合要求的團體感覺和性方面來判定,通常情況下下情況下下,鍛鑄的終鍛的攝氏度保持在930~950℃期間為宜。幾大類鍛件的鍛鑄的攝氏度和變型水平見表5-1。
表5-1[17]
煅造品類 | 次段造 | 第二點次鍛壓 | 3.次熔煉 | |||
熱處理室溫/℃ | 開裂量/% | 燒水水溫/℃ | 開裂量/% | 煮沸平均溫度/℃ | 變行量/% | |
常見 高韌性 隨時時效性 | 1065~1090 1040~1065 995~1025 | - - >50 | 1040~1065 1010~1040 970~995 | - 30~50 >50 | 4~6 8 10 | 準許 ≥2 ≥2 |
5.1.3與家具板材冷成型有關的信息的特性見表5-2。
5.1.4鍛件的開裂狀態、終鍛濕度和晶體盡寸范圍內的密切關系見圖5-1。
5.1.5金屬gif動態再心得見圖5-2。
5.1.6汽車發傾向樹葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道工藝程序模鍛而成,各個的鍛壓升溫的溫度對樹葉的關系見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的樹葉策劃 性能方面為。
5.1.7不銹鋼在較高溫度下的出現變形抗力曲線擬合見圖5-3。
5.2焊接工藝辦法工藝安全性能參數合金屬兼具滿意率的焊接工藝辦法工藝安全性能參數,快速可用氬弧焊、智能束焊、縫焊、激光焊等辦法做焊接工藝辦法工藝。
對直接時效狀態的零部件,推薦采用慣性摩擦焊以保持其強化效果,選用合適的摩擦焊工藝參數,在保留細晶組織的同時,焊縫邊緣及熱影響區還可以保留強化相γ′和γ"以及δ相,因此對接頭性能無明顯影響,對直接時效的鍛件,可在鍛造狀態進行摩擦焊,焊后再進行直接時效處理(制度Ⅲ),可獲得持久強度很高的焊接接頭[21]。
表5-2
冶煉生產技術 | 板厚/mm | 程序 | 杯突寬度/mm | 復發屈曲數次 | 限深沖比率 |
真空箱感應式加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
鍛打蒸汽加熱攝氏度/℃ | 20℃拉伸形變穩定性 | 650℃肌肉拉伸性 | 650℃,690MPa男人持久耐熱性 | ||||||||
頂鍛 | 終鍛 | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | t/h | δ5/% |
1050 1020 1020 1020 | 1000 980 1000 1020 | 1340 1405 1375 1420 | 1040 1100 1035 1150 | 22.5 20.5 23.5 23.2 | 52.2 44.7 51.5 42.7 | 1115 1130 1125 1128 | 957 955 920 965 | 18.8 22.4 17.2 18.6 | 22.2 29.5 21.5 25.5 | 48 52 57 43 | 5.2 11.2 5.5 12.8 |
5.3工件熱整理工學院藝航材工件的熱整理一般而言按1.5條基準的Ⅱ、Ⅲ兩類管理辦法,即基準熱整理管理辦法和單獨實效熱整理管理辦法做。再加上技藝前提的前提下,也可分為管理辦法熱整理。按基準管理辦法熱整理時,固溶整理可在950~980℃標準內,在確定的體溫?10℃下做。
5.4的漆層處置技藝用得著時可對元件的漆層境地完成噴丸強化木紋地板、孔摩擦強化木紋地板或螺牙滾壓強化木紋地板工藝技術,使元件在交變荷載能力下工作的的耐用度加凈的增長。
對要求噴涂耐磨封嚴涂層的零件,可采用等離子噴涂或噴涂工藝,以噴涂為佳,噴涂涂層與基體結合強度高,涂層致密、硬度高、孔隙率低,耐磨性好。
5.5切銷處理與銑削安全性能鋁合金可完美地采取切銷處理。
機械加工時必須確保圓弧達到設計要求和平滑過渡,不允許在機械加工、裝配或運輸中出現尖角、坑與劃傷缺口,因為在這些缺陷出,可形成過量的應力集中,在使用中會導致事故的發生。
六、GH4169(GH169)低溫抗拉及屈服性能(含熱處理工藝)
表6-1—溫度對熱軋棒材的拉伸性能影響
表6-1
高溫/℃ | 抗拉能力強度σb/MPa | 軟弱抗壓強度σP0.2/MPa | 張拉率/% | 收縮毛孔率/% |
-195.5 | 1634.4 | 1196.5 | 26.0 | 27.0 |
-51.1 | 1389.6 | 1089.6 | 23.0 | 33.5 |
26.6 | 1313.7 | 1058.6 | 22.0 | 32.5 |
648.8 | 1134.4 | 999.9 | 28.0 | 59.2 |
704.4 | 1003.4 | 917.2 | 22.0 | 34.0 |
注:以上樣品熱處理工藝:980℃?5℃退火,1小時 720℃?5℃時效,8小時,空冷至620℃?5℃,在620℃?5℃保溫到總時效時間達到18小時, 空冷
表6-2—鍛件(短橫向實驗)的低溫性能
表6-2
溫度/℃ | 抗拉撓度撓度σb/MPa | 屈服值力度σP0.2/MPa | 伸展率/% | 抽縮率/% |
980℃?5℃固溶退火處理,水冷式 720℃?5℃,8小沉定硬度,爐冷至620℃?5℃保溫層 到總實效的時間到達18鐘頭 空冷 | ||||
RT | 1290 | 1144.0 | 17.0 | 23.0 |
-79 | 1371.6 | 1202.6 | 17.2 | 20.0 |
-195.5 | 1579 | 1288.0 | 14.0 | 14.0 |
-253 | 1635.7 | 1344.0 | 13.5 | 11.5 |
工作溫度/℃ | 抗拉能力屈服強度σb/MPa | 示弱承載力σP0.2/MPa | 拉伸應變率/% | 縮水率/% |
1065℃?5℃,45min,油冷 760℃?5℃,10幾小時析出硬度,爐冷至650℃?5℃恒溫 到總日子日子做到20h 空冷 | ||||
RT | 1251.6 | 1018.5 | 19.0 | 24.5 |
-79 | 1351.0 | 1090.0 | 15.0 | 18.5 |
-195.5 | 1577.0 | 1218.5 | 17.5 | 19.5 |
-253 | 1684.0 | 1288.0 | 16.5 | 18.0 |
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