GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是沉淀自己硬度型鎳基出現變形幾率耐氣溫耐熱鎳鋼材質，在650～950℃的范圍內，體現了高的伸拉和耐用熱出現變形強度和更好的能。主要是因為耐熱鎳鋼材質中鋁、鈦、鉬含量的較高，鑄錠開坯相比很困難，但出現變形幾率后的材質體現了好些的塑性材料，在淬火狀況下能能冷擠壓成型，也可實施手工點焊，手工點焊配件熱補救時易生成應力時限內裂。耐熱鎳鋼材質的類種有薄鋼板、帶、絲、盤件、馬蹄形件、鍛件、棒材、和高精度鑄件等，非常適合于手工制造在870℃有以上請求有高強度和980℃有以上請求的國際航空、航空啟心理耐氣溫零配件。
1.1GH141材質鋼號GH141(GH4141)。
1.2GH141近意類型UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141原料的工藝標準規定
Q/3B4060-1992《GH141合金類棒材》
Q/3B4063-1992《GH141合金類冷軋鋼板帶材》
Q/5B4027-1992《GH141各種合金圓餅、環坯、環行件》
Q/6S1033-1992《持續高溫鎖緊螺栓件用GH141耐熱合金棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141電化學完分見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
太小于 | |||||||||||||||
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熱進行處理規章制度見表1-2。
表1-2
品類 | 熱加工處理獎懲制度 |
（航空運輸）圓餅、環坯、橢圓形件、棒、家具板 | 正規Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航天工程）棒、盤件 | 國家標準Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
要求Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
生態板 | 制約Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
規范了Ⅴ:1080℃,保冷不小于等于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141品類外形尺寸與帶來狀況可帶來各種各樣的外形尺寸的圓餅、環坯、圓形件、板料、帶材、棒材、鍛件和精密加工鑄件等。生態板材于固溶狀況交期期，棒材和鍛件無需熱處里交期期。
1.7GH141冶煉與鍛造加工加工過程合金屬進行抽真空箱體感覺冶煉、抽真空箱體感覺冶煉加電渣重熔或抽真空箱體脈沖重熔加工過程。
1.8GH141技術應用簡況與特種規定要求該鋁合金豐富廣泛用于開發民用航空、航天科技熱車機持續溫度過高承力零結構件，如層面葉面、燒室、泄壓閥、層面器持續溫度過高承力件、軸、盤、葉面和鎖固件等，原材料激光焊接件熱治理時的應力應變追訴時效紋裂，可用于焊前過追訴時效治理或在焊前保持固溶治理后的散熱轉速的方法步驟來凈化處理好，焊后再做好規定熱治理。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141熱性食物能
2.1.1GH141溶化溫度因素空間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線增加彈性系數見圖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相對密度ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電穩定性δ2mm板料的恒溫阻值率見表2-3。
表2-3[3]
的情況 | ρ/(10-6Ω.m) | 狀態下 | ρ/(10-6Ω.m) |
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磁體能見表2-4。
表2-4[4]
的狀態 | 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耐腐蝕使用性能
2.5.1GH141功效在廢氣媒質中的氧化物效率見表2-5。
表2-5[9]
表皮模式 | θ/℃ | 有差異 準確時間氧化物效率/(g/(m2?h)) | 表明的狀態 | θ/℃ | 不一時期脫色濃度/(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技術設備要求法律法規的功效
3.1.1GH141圓餅、環坯、馬蹄形件、大棒材標標準的的性能見表3-1。
表3-1
食材標準規范 | 產品種類 | 熱凈化處理監督制度 | 肌肉拉伸功效 | HBS | 耐用效果 | |||||||
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經固件和實效處理后的環境溫度堅硬程度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141擰緊件標準的設定的效能見表3-2。
表3-2
板材規格 | 產品 | 熱治理 制度管理 | 拉申性能指標 | 男人持久使用性能 | ||||||
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棒材規則法律法規的性能方面見表3-3。
表3-3
熱加工的情況 | θ/℃ | 拉伸形變功效 | HBS | 沖撞彈性 | 男人持久效果 | ||||
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、帶材標準單位歸定的性能指標見表3-4。
表3-4
熱操作監督機制 | 板厚/mm | θ/℃ | 彎曲效能 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，隔熱不超過2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶工作＋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相變溫各種合金熱清理后，組織安排中析晶相的相變溫比率見表4-1。
表4-1[13]
揮發相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變溫度因素范圍內/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141時間間隔-溫度表-機構改變直線
4.2.1GH141鑄態試件材料經1180℃,6h,水冷散熱回火后，
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固溶整理后，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時長后，不銹鋼中進行析出相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141鎂硬質合金團體結構特征鎂硬質合金在規則熱處理回火工作狀態的團體除γ基身體之外，還會出現γ′、M6C、M23C6、MC，時限后有μ相沉淀。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141壓延成型性能方面
5.1.1GH141鋼錠熔煉前要進行高溫天氣不均化治療，熔煉供暖熱度表為1160～1180℃，終鍛熱度表不達不到1000℃。鋼坯切削供暖熱度表為1140～1160℃，終軋熱度表不達不到1060℃。簿板切削供暖熱度表為1140～1160℃，終軋熱度表不達不到800℃。
5.1.2GH141熱軋金屬薄板固溶程序的多次彎度和杯突機械性能見表5-1。
表5-1[9]
產品 | 熱治療規章制度 | 對此曲折多次 | 杯突深度1/mm |
δ1.5mm冷軋鋼板薄鋼板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓功效實木板材在保持穩定細晶和較低的強度時擁有比較好的可旋性。依照恒溫拉長坡面做收縮率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，幾種樣子限減薄率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熱塑性樹脂材料能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛可延展性見表5-3，可延展性圖見圖5-1。
表5-3[2]
應力測試高溫/℃ | 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軋材的熱仿真塑性材料試驗報告最終結果見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷暖治理 后進行高溫高壓度延展形變耐壓，其高溫高壓度延展形變塑形見表5-5。
5.1.5GH141錳鋼再沉淀圖
5.1.5.1GH141工作再晶粒圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再晶體圖見圖5-3。
表5-4[5]
類行 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
冷卻后斜率 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
調溫擬合曲線 | 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高溫斜率以100℃/s高溫到設定平均溫度隔熱保溫100s，以100m/s訪問速度拉壞。
表5-5[2]
沖擊試驗溫濕度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
高溫拉長塑性變形δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141手工焊接能
5.2.1GH141合金鋼可熔焊、對外擴散焊、釬焊、摩擦力焊。熔焊既適用智能電子束電焊，也適用氬弧焊電焊。熔悍接件在調質補救時有制造應力速率速率限期內裂更取向，為將各種更取向減到小，應在電焊前固溶慢慢地固溶補救，即1080℃，接著隨后以22℃/min急冷到650℃；另方法是在電焊后退行過限期補救，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min急冷到980，4h，以1.7～4.4℃/min急冷到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min急冷到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在排除電焊內應力和找回用到性能時，應迅速的熱處理完成限期疏松氣溫區域，這樣的可排除應力速率速率限期發裂更取向。用到細晶、低溶物含碳量材料，排除機械設備制造制作加工疏松，低的電焊線能量消耗也還可以減低應力速率速率限期發裂更取向
5.3GH141器件熱操作技術
5.3.1GH141在較恒溫度下業務，規范要求機件具備高的拉伸彈簧難度和身體疲勞效能時，網友推薦采用了1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在較高溫度下運行，又要板材具高的熱強性時，宜于的熱工作技術規范為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對需要不銹鋼焊接的馬蹄形件等零機件，建議主要采用1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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