GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是發展硬度型鎳基形變較高的溫度度耐熱鎳鋼，在650～950℃區域內，具備有高的彎曲和長久金屬疲勞強度和非常好的特性。在耐熱鎳鋼中鋁、鈦、鉬含氧量較高，鑄錠開坯會比較難，但形變后的食材具備有良好的可塑性，在去應力退火的狀態下能夠冷成型法，也可做熔接，熔接元器件熱進行處理時易生產應力追訴時效開裂。耐熱鎳鋼的的品種有薄鋼板、帶、絲、盤件、橢圓形件、鍛件、棒材、和精密儀器鑄件等，更適合于研制在870℃之下標準的要求有高強度和980℃之下標準的要求的航班、航空航天打火機較高的溫度度零元器件。
1.1GH141食材鋼號GH141(GH4141)。
1.2GH141相進品種UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141材質的工藝要求
Q/3B4060-1992《GH141硬質合金棒材》
Q/3B4063-1992《GH141鎂合金冷軋鋼板帶材》
Q/5B4027-1992《GH141鎳鋼圓餅、環坯、環型件》
Q/6S1033-1992《高溫環境防松螺栓件用GH141和金棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141催化含量見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
好不小于 | |||||||||||||||
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熱凈化處理會議制度見表1-2。
表1-2
品種 | 熱清理方式 |
（民用航空）圓餅、環坯、環行件、棒、木板材 | 規范起來Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航天工程）棒、盤件 | 標準Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
實驗室管理標準Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
鋼板 | 管理規范Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
規范起來Ⅴ:1080℃,保溫不少于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141的品種規模參數與制造睡眠工作狀態可保證多種規模參數的圓餅、環坯、方形件、薄鋼板、帶材、棒材、鍛件和精密模具鑄件等。板才于固溶睡眠工作狀態交付，棒材和鍛件未經熱加工處理交付。
1.7GH141融煉與鑄造廠工序錳鋼用抽進口真空室感覺融煉、抽進口真空室感覺融煉加電渣重熔或抽進口真空室弧光重熔工序。
1.8GH141應用簡況與特出標準該和金多于開發飛防、核工業啟心理較持續高溫度承力零部分，如導識葉子、焚燒室、鍋輪、導識器較持續高溫度承力件、軸、盤、葉子和防松螺栓件等，家具板悍接件熱凈化工作時的應變速率限期裂痕，可主要采用焊前過限期凈化工作或在焊前掌控固溶凈化工作后的放置冷卻效率的手段來搞定，焊后再使用標準熱凈化工作。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141性熱能
2.1.1GH141融化的溫度范疇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線膨漲數值見圖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電安全性能δ2mm生態板材的制冷內阻率見表2-3。
表2-3[3]
壯態 | ρ/(10-6Ω.m) | 情形 | 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磁鐵能見表2-4。
表2-4[4]
睡眠狀態 | 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化工性能指標
2.5.1GH141能力在大氣有機溶劑中的氧化物傳輸速率見表2-5。
表2-5[9]
面上狀態下 | θ/℃ | 不一時光腐蝕數率/(g/(m2?h)) | 表面層的情形 | θ/℃ | 有差異 時腐蝕速率單位/(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水平基準的規定的安全性能
3.1.1GH141圓餅、環坯、馬蹄形件、大棒材規格歸定的能力見表3-1。
表3-1
資料規范 | 產品 | 熱治理 工作制度 | 收縮穩定性 | HBS | 持續能力 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、環狀件、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經固件和實效操作后的高溫硬度標準HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141擰緊件條件歸定的安全性能見表3-2。
表3-2
文件標準的 | 產品 | 滲碳措施 | 拉伸彈簧機械性能 | 耐用使用性能 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 鎖固件 | 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棒材標準設定的功效見表3-3。
表3-3
熱加工處理感覺 | θ/℃ | 拉伸運動性能方面 | HBS | 沖擊力延展性 | 耐久安全性能 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不小于等于 | |||||||||
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細木工板、帶材準則標準的穩定性見表3-4。
表3-4
熱解決會議制度 | 鋼板厚度/mm | θ/℃ | 伸展耐熱性 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，隔熱不乘以2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶凈化處理＋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相變溫暖不銹鋼熱處置后，團隊中析晶相的相變溫暖范圍圖見表4-1。
表4-1[13]
溶解相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變平均溫度領域/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141時長-工作溫度-集體形成曲線擬合
4.2.1GH141鑄態巖樣經1180℃,6h,散熱蘸火后，
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法定期限后，鎳鋼中分析出相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141硬質碳素鋼公司型式硬質碳素鋼在標熱處里情況的公司除γ基休外，還長期存在γ′、M6C、M23C6、MC，限期后有μ相析晶。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141塑壓機械性能
5.1.1GH141鋼錠打造時需完成高的體溫平均化處里，打造電高溫體溫為1160～1180℃，終鍛體溫不高出1000℃。鋼坯冷軋電高溫體溫為1140～1160℃，終軋體溫不高出1060℃。板料冷軋電高溫體溫為1140～1160℃，終軋體溫不高出800℃。
5.1.2GH141冷扎薄鋼板固溶程序的反復性耐折和杯突耐腐蝕性見表5-1。
表5-1[9]
品系 | 熱操作系統 | 反復不斷地微彎時間 | 杯突的深度/mm |
δ1.5mm帶鋼板料 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓功效材料在始終保持細晶和較低的洛氏硬度時具備非常好的可旋性。按照恒溫收縮有點復雜收縮率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，各式各樣形式限減薄率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熱韌度能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛蠕變見表5-3，蠕變圖見圖5-1。
表5-3[2]
測試熱度/℃ | 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裂痕min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱模似可塑性做實驗的時候然而見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷熱交替處里后進行氣溫肌肉延展經過多次實驗發現，其氣溫肌肉延展延展性見表5-5。
5.1.5GH141和金再晶體圖
5.1.5.1GH141生產加工再心得圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再晶粒圖見圖5-3。
表5-4[5]
類 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
冷卻后線條 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
加溫直線 | 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微波高溫身材曲線以100℃/s微波高溫到規定標準體溫保熱100s，以100m/s快慢剪斷。
表5-5[2]
應力測試氣溫/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
高溫環境收縮塑性變形δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141手工焊接性
5.2.1GH141金屬可熔焊、擴散轉移焊、釬焊、耐摩擦焊。熔焊既需用光電子束對接焊，也需用氬弧焊對接焊。熔補焊縫隙在熱外理時有有應力應力應變速率限期紋裂局限性，為將這個的局限性減到小，應在對接焊前固溶慢降溫，即1080℃，之后以22℃/min一系列待放涼到650℃；別的方式是在對接焊進步行過限期外理，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min一系列待放涼到980，4h，以1.7～4.4℃/min一系列待放涼到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min一系列待放涼到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在驅除對接焊彎曲應力和灰復特點時，應最快熱處理加熱經過限期疏松水溫時間間隔，這個可驅除應力應力應變速率限期龜裂局限性。選擇細晶、低雜質殘渣純度焊接工藝接頭，驅除設備生產疏松，低的對接焊線力量也行縮減應力應力應變速率限期龜裂局限性
5.3GH141配件熱正確處理工學藝
5.3.1GH141在較高溫度下崗位，耍求所需要的零部件極具高的拉伸彈簧抗壓強度和疲憊功效時，介紹所采用1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在高溫下的工作，又想要素材更具高的熱強性時，適用于的熱除理要求為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對的要求焊接加工的方形件等零構件，個性化推薦所采用1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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