GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是析出固化型鎳基和和變形高溫硬質鎂硬質合金，在650～950℃領域內，有高的拉伸運動和耐用熱和變形抗拉標準和不錯的機械性能。可能硬質鎂硬質合金中鋁、鈦、鉬含量較高，鑄錠開坯相當難，但和和變形后的物料有好一點的延展性，在固溶加工處理狀況下就能夠冷定型，也可采取熔接，熔接部位熱加工處理時易行成應變速率時間裂痕。硬質鎂硬質合金的茶葉品類有卷板、帶、絲、盤件、弧形件、鍛件、棒材、和細密鑄件等，比較適合于制作在870℃之下請求有高抗拉標準和980℃之下請求的南航、航天部汽車發傾向高溫零部位。
1.1GH141食材鋼材型號GH141(GH4141)。
1.2GH141同類品牌UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141物料的系統規范
Q/3B4060-1992《GH141鋁合金棒材》
Q/3B4063-1992《GH141合金鋼冷扎帶材》
Q/5B4027-1992《GH141合金鋼圓餅、環坯、圓形件》
Q/6S1033-1992《溫度過高擰緊件用GH141合金類棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141化學工業的成分見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
越來越于 | |||||||||||||||
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熱處置監督制度見表1-2。
表1-2
類型 | 熱治理 監督機制 |
（航材）圓餅、環坯、橢圓形件、棒、原材料 | 標準規范Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航天部）棒、盤件 | 規程Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
管理規范Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
木板材 | 規則Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
標準化Ⅴ:1080℃,保熱不乘以2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141木種要求與現貨供應形態可給出種種要求的圓餅、環坯、環行件、簿板、帶材、棒材、鍛件和高精密鑄件等。裝修板材于固溶形態訂貨，棒材和鍛件無需熱治理訂貨。
1.7GH141融煉與鑄造廠加工方法合金鋼通過機械泵紅外檢測融煉、機械泵紅外檢測融煉加電渣重熔或機械泵電孤重熔加工方法。
1.8GH141選用簡況與非常規追求該鋁合金范圍廣使用研發航班、核工業發起機持續高的溫度承力零零件，如結果抓手茶葉、熔化室、渦輪機、結果抓手器持續高的溫度承力件、軸、盤、茶葉和擰緊件等，家具板材悍接件熱治理 時的應力應變追訴時效刮痕，可用到焊前過追訴時效治理 或在焊前的控制固溶治理 后的制冷訪問速度的方案來克服，焊后再去標準單位熱治理 。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141溫性能
2.1.1GH141熔融環境溫度范圍之內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線熱膨脹指數見圖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導熱系數ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電耐磨性δ2mm鋼板的常溫電阻功率率見表2-3。
表2-3[3]
形態 | ρ/(10-6Ω.m) | 模式 | 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磁塊能見表2-4。
表2-4[4]
環境 | 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
2.5.1GH141能在氣流材質中的被氧化速率單位見表2-5。
表2-5[9]
外面狀況 | θ/℃ | 與眾不同精力空氣氧化數率/(g/(m2?h)) | 外層環境 | θ/℃ | 不一樣的的時間鈍化傳輸速度/(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涂覆 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141技術設備標準化規定標準的特性
3.1.1GH141圓餅、環坯、環型件、大棒材標準的的規定的性能方面見表3-1。
表3-1
文件標 | 品類 | 熱整理考核機制 | 伸拉機械性能 | HBS | 更久耐磨性 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、方形件、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經固件和期限處理后的室內溫度堅硬程度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141鎖緊件標淮規則的能力見表3-2。
表3-2
物料準則 | 平種 | 熱補救獎懲制度 | 伸展能 | 經久耐用效果 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 立即擰緊件 | 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棒材準則中規定的耐熱性見表3-3。
表3-3
熱補救壯態 | θ/℃ | 拉申效果 | HBS | 震蕩塑性 | 長時間耐熱性 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不少于 | |||||||||
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墻板、帶材條件規定標準的耐腐蝕性見表3-4。
表3-4
熱處置系統 | 它的厚度/mm | θ/℃ | 拉長功能 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，保溫層不小于等于2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶整理＋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相變環境氣溫碳素鋼熱治理后，組織機構中析晶相的相變環境氣溫規模見表4-1。
表4-1[13]
溶解相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變室內溫度面積/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141日期-室內溫度-集體轉化斜率
4.2.1GH141鑄態巖樣經1180℃,6h,散熱退火后，
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固溶正確處理后，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限期后，合金屬中析晶相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141各種合金屬公司結構類型各種合金屬在規定熱工作動態的公司除γ基離體，還有著γ′、M6C、M23C6、MC，時效性后有μ相析晶。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141軋制性能方面
5.1.1GH141鋼錠打造應先來進行炎熱勻稱化操作，打造調溫平均室內環境的溫暖為1160～1180℃，終鍛平均室內環境的溫暖不降到1000℃。圓坯軋件調溫平均室內環境的溫暖為1140～1160℃，終軋平均室內環境的溫暖不降到1060℃。卷板軋件調溫平均室內環境的溫暖為1140～1160℃，終軋平均室內環境的溫暖不降到800℃。
5.1.2GH141熱軋金屬薄板固溶情況下的經常屈曲和杯突特點見表5-1。
表5-1[9]
優良品種 | 熱處里監督制度 | 重復多次彎折兩次 | 杯突進一步/mm |
δ1.5mm冷軋鋼板簿板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓效能實木板材在要保持細晶和較低的氏硬度時兼具有效的可旋性。跟據環境溫度拉申截面抽縮率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，所有外形限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
圓錐體形件 | 半圓球形件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱塑性樹脂材料能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛可塑型見表5-3，可塑型圖見圖5-1。
表5-3[2]
經過多次實驗發現高溫/℃ | 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軋材的熱模擬仿真延性經過多次實驗發現沒想到見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷熱交替治理后進行高的溫度拉長試驗裝置，其高的溫度拉長塑形見表5-5。
5.1.5GH141各種合金再析出圖
5.1.5.1GH141處理再沉淀圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再凝結圖見圖5-3。
表5-4[5]
款式 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
急冷弧度 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
微波加熱弧線 | 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調溫等值線以100℃/s調溫到要求溫暖墻體保溫100s，以100m/s時速崩斷。
表5-5[2]
耐壓試驗高溫/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
持續高溫彎曲塑性材料δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141焊接加工能力
5.2.1GH141錳鋼可熔焊、外擴散焊、釬焊、振動焊。熔焊既該用電子無線束熔接，也該用氬弧焊熔接。熔電焊對接焊生產縫在熱處置時有生成剪切力期限裂開行為，為將這些行為減到小，應在熔接前固溶慢慢地退火工藝，即1080℃，接著以22℃/min冷確到650℃；同一依據是在熔接一往無前行過期限處置，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min冷確到980，4h，以1.7～4.4℃/min冷確到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min冷確到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在削除熔接剪切力和灰復性能方面時，應更快的高溫依據期限固化溫差時間間隔，這樣的話可削除剪切力期限皸裂行為。適用細晶、低硫氰酸鹽水平材料，削除機器加工生產固化，低的熔接線人體脂肪也不錯縮減剪切力期限皸裂行為
5.3GH141鑄件熱加工技術
5.3.1GH141在較溫度過低度下任務，的標準配件有高的伸展承載力和疲勞過度功效時，比較適合主要采用1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在低溫下作業，又耍求相關材料有高的熱強性時，適合的熱凈化處理規范了為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對想要補焊的馬蹄形件等零機械部件，選擇利用1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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