GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是水解固化型鎳基形變炎熱鎂碳素鋼，在650～950℃條件內，存在高的拉伸彈簧和長時間脆性斷裂力度和優良的性。猶豫鎂碳素鋼中鋁、鈦、鉬成分較高，鑄錠開坯非常難題，但形變后的食材存在好些的塑性材料，在降溫方式下還可以冷定型，也可來焊結，焊結機械機件熱加工處理時易生產加工應力應變時長龜裂。鎂碳素鋼的類種有板料、帶、絲、盤件、橢圓形件、鍛件、棒材、和細密鑄件等，比較適合于生產加工在870℃下面的符合的要求有高力度和980℃下面的符合的要求的國際航空、航空打著機炎熱零機械機件。
1.1GH141的原材料鋼種GH141(GH4141)。
1.2GH141相進品種UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141資料的技術應用規范
Q/3B4060-1992《GH141耐熱合金棒材》
Q/3B4063-1992《GH141合金材料冷軋鋼帶材》
Q/5B4027-1992《GH141合金材料圓餅、環坯、圓形件》
Q/6S1033-1992《炎熱加固件用GH141合金屬棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141有機化學完分見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
不太以上 | |||||||||||||||
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高溫處理系統見表1-2。
表1-2
優良品種 | 熱進行處理工作制度 |
（民用航空）圓餅、環坯、圓形件、棒、板料 | 規程Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航空）棒、盤件 | 標準規范Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
標準規范Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
板料 | 規范化Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
管理規范Ⅴ:1080℃,保暖不少于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141品系尺寸要求與供應商程序可打造多種尺寸要求的圓餅、環坯、弧形件、薄鋼板、帶材、棒材、鍛件和精密儀器鑄件等。產品于固溶程序提貨，棒材和鍛件不但熱治理提貨。
1.7GH141鍛煉與生產方法鋁合金分為高壓氣環境感性鍛煉、高壓氣環境感性鍛煉加電渣重熔或高壓氣環境弧光重熔方法。
1.8GH141軟件簡介與特種的細則該硬質合金常見用來生產制造飛機、核工業啟心理持續高的溫度承力配件，如引領葉輪、燒燃室、泄壓閥、引領器持續高的溫度承力件、軸、盤、葉輪和鎖固件等，細木工板焊接工藝件熱操作時的應力應變時限裂縫，可通過焊前過期限操作或在焊前抑制固溶操作后的水冷卻極限速度的最簡單的方法來搞定，焊后再實行細則熱操作。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141性溫能
2.1.1GH141溶化攝氏度位置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線彭脹彈性系數見圖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體積ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電耐磨性δ2mm生態板材的在常溫電阻功率率見表2-3。
表2-3[3]
狀態下 | ρ/(10-6Ω.m) | 心態 | 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磁體能見表2-4。
表2-4[4]
情況下 | 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電學效能
2.5.1GH141功能在水汽物料中的脫色速度見表2-5。
表2-5[9]
界面的情形 | θ/℃ | 各不相同耗時鈍化濃度/(g/(m2?h)) | 面壯態 | θ/℃ | 其他時間間隔氧化物時延/(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技木標準指定指定的特點
3.1.1GH141圓餅、環坯、弧形件、大棒材標淮暫行規定的耐磨性見表3-1。
表3-1
材料標準的 | 產品 | 熱處里機制 | 拉伸彈簧功能 | HBS | 持續穩定性 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、弧形件、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經固件和時效性凈化處理后的溫度密度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141擰緊件標準的明文規定的性能方面見表3-2。
表3-2
文件細則 | 種類 | 熱整理管理機制 | 伸拉使用性能 | 持久性功效 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 牢固件 | 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棒材標準單位明文規定的能力見表3-3。
表3-3
熱治療的狀態 | θ/℃ | 收縮機械性能 | HBS | 波動彈性 | 經久耐用功效 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不不低于 | |||||||||
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裝飾板材、帶材規則規則的安全性能見表3-4。
表3-4
熱操作考核機制 | 的厚度/mm | θ/℃ | 熱塑性能方面 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，保溫隔熱不高于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相變溫度鋁合金熱整理后，企業中分析出相的相變溫度區域見表4-1。
表4-1[13]
分析出相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變熱度的范圍/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141時間間隔-攝氏度-組織開展改變的身材曲線
4.2.1GH141鑄態試板經1180℃,6h,油冷回火后，
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有效期后，不銹鋼中揮發相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141錳鋼企業組成部分錳鋼在標準的熱除理動態的企業除γ基身體，還具備γ′、M6C、M23C6、MC，時間后有μ相進行析出。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141壓延成型耐腐蝕性
5.1.1GH141鋼錠鍛鑄加工時需來高的氣溫飽滿化處里，鍛鑄加工微波加溫氣溫為1160～1180℃，終鍛氣溫不小于1000℃。鋼坯切削微波加溫氣溫為1140～1160℃，終軋氣溫不小于1060℃。卷板切削微波加溫氣溫為1140～1160℃，終軋氣溫不小于800℃。
5.1.2GH141帶鋼簿板固溶情況的一直彎曲成和杯突穩定性見表5-1。
表5-1[9]
款式 | 熱整理管理辦法 | 出現拉伸時間 | 杯突的深度/mm |
δ1.5mm熱軋卷板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓特點材料在保護細晶和較低的強度時擁有非常好的的可旋性。要根據環境溫度伸展剖面彎曲率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，很多造型限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
圓錐體形件 | 半球體件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱固性材料能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛韌度見表5-3，韌度圖見圖5-1。
表5-3[2]
疲勞試驗攝氏度/℃ | 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軋材的熱模擬訓練延展性耐壓報告單見表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常溫剪切實驗設計，其常溫剪切塑性變形見表5-5。
5.1.5GH141各種合金再沉淀圖
5.1.5.1GH141手工加工再析出圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再沉淀圖見圖5-3。
表5-4[5]
種類 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
冷去曲線美 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
采暖器的身材曲線 | 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加水曲線美以100℃/s加水到規程的溫度保冷100s，以100m/s速度快崩斷。
表5-5[2]
疲勞試驗的溫度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
中高溫彎曲塑性變形δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141熔接性能參數
5.2.1GH141合金鋼可熔焊、分散焊、釬焊、振動焊。熔焊既都能夠電子束電焊，也都能夠氬弧焊電焊。熔焊口在熱治理 時有造成應力速率時限刮痕盲目性，為將這盲目性減到小，應在電焊前固溶慢慢的去剪切力退火，即1080℃，之后以22℃/min放涼到650℃；另外一個無法是在電焊前行行過去式限治理 ，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min放涼到980，4h，以1.7～4.4℃/min放涼到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min放涼到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在清理電焊剪切力和回到特性時，應便捷加水運行去式限硬底化溫暖范圍，如此一來可清理應力速率時限皸裂盲目性。運行細晶、低雜物含鐵原材質，清理機械設備粗加工硬底化，低的電焊線體力也能夠減低應力速率時限皸裂盲目性
5.3GH141部件熱處里方法
5.3.1GH141在較低溫制冷的效果度下做工作，規范要求元件都具有高的伸拉標準和身體疲勞穩定性時，建議選取1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在炎熱下事情，又條件相關材料兼備高的熱強性時，適用的熱處里規范起來為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對讓電弧焊接的馬蹄形件等零安全裝置，推送通過1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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