GH4169
一、GH4169概述
GH4169和金是以體心四海的γ"和面心萬立方的γ′相結晶強化裝備的鎳基氣溫和金,在-253~700℃熱度表范疇內更具優質的,650℃以上的屈服值硬度居發生氣溫和金的*,并更具優質的、抗影響、、耐侵蝕功能,同時優質的加工制作功能、補焊功能和結構比較穩界定,是可以制造出所有圖形繁復的零結構件,在宇航、原子能、石油天然氣工業中,在上面熱度表范疇內兌換了為范圍廣的選用。
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原材料類型GH4169(GH169)
1.2GH4169相近的字鋼種Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169文件的水平準則
GJB2612-1996《焊接生產用持續高溫各種合金冷不銹鋼拉絲材標準規范》
HB6702-1993《WZ8產品系列用GH4169鎂合金棒材》
GJB3165 《飛機維修承力件用氣溫合金屬熱扎和鍛制棒材標準化》
GJB1952 《民航用溫度各種合金冷扎簿板技術規范》
GJB1953《 航天打著機高速旋轉件用常溫不銹鋼軋鋼棒材規范標準》
GJB2612 《補焊用高溫合金材料冷不銹鋼拉絲材正規》
GJB3317《 中國航空用溫度合金類熱軋鋼板的板材正確》
GJB2297 《航材用炎熱硬質合金冷拔(軋)無接縫管正確》
GJB3020 《飛防用中高溫耐熱合金環坯規程》
GJB3167 《冷鐓用高的溫度硬質合金冷壓模材正規》
GJB3318 《航空航天用低溫金屬冷扎帶材規范化》
GJB2611《 航材用持續高溫錳鋼冷拉棒材規范標準》
YB/T5247 《悍接用高的溫度和金冷磨砂》
YB/T5249 《冷鐓用高溫天氣和金冷磨砂》
YB/T5245 《高級承力件用持續高溫耐熱合金冷軋和鍛制棒材》
GB/T14993《 甩動組件用高的溫度鎳鋼帶鋼棒材》
GB/T14994 《高的溫度不銹鋼冷拉棒材》
GB/T14995 《常溫合金材料熱扎板》
GB/T14996 《高的溫度金屬帶鋼簿板》
GB/T14997 《高熱鎳鋼鍛制圓餅》
GB/T14998 《高熱錳鋼坯件毛壞》
GB/T14992 《耐高溫作業合金類和原材料間氧化物耐高溫作業原材料的種類和鋼材牌號》
HB5199《 民航用炎熱合金鋼冷扎簿板》
HB5198 《航天葉尖用變形幾率溫度過高各種合金棒材》
HB5189 《中國航空葉尖用變行室溫合金鋼棒材》
HB6072 《WZ8系例用GH4169合金鋼棒材》
1.4GH4169物理耐腐蝕好分該和金的物理耐腐蝕好分為3類:原則的營養材質表、好的營養材質表、高純的營養材質表,見表1-1。好的營養材質表的在原則的營養材質表的地基上降碳增鈮,若想縮短炭化鈮的次數,縮短勞累源和擴大強化木紋地板相的次數,提生效果和相關材料程度。同時縮短有危害的雜物主氣體量。高純的營養材質表是在好原則地基上降低和有危害的雜物的量,提生相關材料含量和。
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] %
專業類別 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
規格 | ≤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 | |||||
特色 | 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 | |||||
門類 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
不太于 | |||||||||||||
標準化 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
創新型 | 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%
門類 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
不于 | |||||||||
標準單位 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
好 | 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熱處置管理措施各種合金類體現了各種的熱處置管理措施,以設定晶體度、設定δ相形貌、區域和個數,故而取得各種職別的運動學安全性能。各種合金類熱處置管理措施分3類:
Ⅰ:(1010~1065)℃?10℃,1h,油冷、空冷或風冷 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、空冷或風冷 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蔬菜品種寬度和批售信息感覺能否批售信息模鍛件(盤、總體鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、與眾不同的形狀和寬度的防松螺絲件、粘性開關元件等、出貨感覺由需求量夫妻雙方商談。絲材以商談的出貨感覺成盤狀出貨。
1.7GH4169鍛造和鑄加工制作工藝 設計合金屬的冶煉藝以分成3類:渦流泵泵傳器式加電渣重熔;渦流泵泵傳器式加渦流泵泵電孤重熔;渦流泵泵傳器式加電渣重熔加渦流泵泵電孤重熔。可利用零件加工的動用必須,確定必備的冶煉藝,滿意使用必須。
1.8GH4169用概貌與層次性的要求手工加工中國航空和航天工程起傾向中的多種恒定件和推動件,如盤、環件、機匣、軸、葉輪葉片、扭緊件、Q彈元器件、然氣軟管、封閉元器件等和焊結構成件;手工加工核能發電行業用的多種Q彈元器件和格架;手工加工石油工業和化學工業范疇用的加工零件圖及加工零件圖。
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熱性食物能
2.1.1GH4169熔解溫濕度標準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線增大常數見表2-3;
2.2GH4169導熱系數ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電性能指標
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永久磁鐵能金屬無永久磁鐵。
2.5GH4169化學工業耐熱性
2.5.1GH4169耐熱性在廢氣媒質中做實驗的時候100h后的陽極氧化速率單位見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
氧化反應速率單位/(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]
型號 d/mm | 采樣方向盤 | θ/℃ | 拉伸運動耐磨性不小于等于 | HBS | 耐用穩定性 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 橫縱向 | 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 | 橫向 | 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相變水溫γ"相是該鋁合金類的包括進行增幅相,其高安穩水溫是650℃,準備固熔水溫為840~870℃,*固熔水溫是950℃,γ′相也是該鋁合金類的進行增幅相,但總量不低于γ"相,其析晶水溫是600℃,*熔解水溫是840℃;δ相的準備析晶水溫是700℃,析晶峰水溫是940℃,980℃準備熔解,*熔解水溫是1020℃。
4.2周期-濕度-團體轉換身材曲線見圖4-1。
4.3鎳鋼機構設備構造
4.3.1鋁合金屬條件熱凈化處理壯態的結構類型由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相組成了。γ"(Ni3Nb)相是通常加強相,為體心四海有序化結構類型的亞安全相,呈圓筒狀在基體中彌散共格溶解,在時間或應用時間,有向δ相轉換的前景,使難度減少。γ′(Ni3(Al、Ti))相的數量統計次于γ"相,呈球狀彌散溶解,對鋁合金屬起一部電影分加強效用。δ相通常在晶界溶解,其形貌與精鑄時間的終鍛體溫關于 ,終鍛體溫在900℃,產生針狀,在晶界和晶內溶解;終鍛體溫達930℃,δ相呈顆粒狀,均勻的劃分;終鍛體溫達950℃,δ相呈短棒狀,劃分于晶界應以;終鍛體溫達980℃,在晶界溶解一少部分針狀δ相,鍛件導致長久凹槽比較敏感脆弱度高狀態。終鍛體溫完成1020℃或高,鍛件中無δ相溶解,晶體度進而粗化,鍛件有長久凹槽比較敏感脆弱度高狀態。精鑄方式中,δ相在晶界溶解,能加到釘扎效用,妨礙晶體度粗化。
4.3.2L相是易變型GH4169不銹鋼中不準許長期長期存在的相,該相富鈮,長期長期存在于鑄錠枝晶間,變低鑄錠初融點,鑄錠中L相固溶溫度因素和光滑化時光的原因見圖4-2。
4.3.3晶體度
4.3.3.1鎂合金在高熱固熔(保冷2h)時的晶體生長人格缺陷見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原史金屬材質金屬材質晶粒9~9.5級)經不一樣的溫濕度電加熱即為不一樣的磨損幾率量鑄造磨損幾率后,再由標準的熱治理 (固溶溫濕度965℃,1h),其金屬材質金屬材質晶粒度的變現見表4-1。
4.3.3.3鍛件技術水平標準規則,常見的鍛件均衡的晶體度為三級,禁止個體2級,高超鍛件均衡的晶體度為8級,禁止個體2級;立即限期鍛件均衡的晶體度通常為10級或更細。
4.3.4馬上期限的鍛件在600~700℃期限500h后,分析出相用量的變化見表4-2。
表4-1[19]
精鑄受熱高溫/℃ | 下類發生形變地步的晶粒大小度/級 | 淬火加水溫度表/℃ | 下易變型數量的晶粒大小度/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]
時限規則 | 溶解相個數/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
單獨時限情況下 | 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而成特性
5.1.1因GH4169耐熱耐熱合金中鈮含碳量高,耐熱耐熱合金中的鈮偏析成度與化工技術馬上一些。電渣重熔和蒸空電弧焊接熔練的熔練網絡速度和電棒的線效率情況馬上引響質地的優點缺點。熔速快,易達成富鈮的黑斑;熔速慢,會達成貧鈮的皮膚皮膚白斑;電棒外壁線效率差和電棒內部人員有波浪紋,均易引發皮膚皮膚白斑的達成,因此,不斷提高了電棒線效率和管理熔速及不斷提高了鋼錠的凝結強度是冶煉技術的核心問題。為以免鋼錠中的成分偏析過高,有史以來分為的鋼錠直徑為往往并不不小于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經勻化操作的和金享有順暢的熱加工處理效果,鋼錠的開坯加溫高溫應當超出1120℃。鍛件的鍛壓工藝技術應緊密聯系鍛件施用問題和用狀況,緊密聯系生孩子廠的生孩子狀況而定。開坯和生孩子鍛件是,其中滲碳高溫和終鍛高溫不得不緊密聯系部件所狀況的聚集狀況和效果來決定,尋常前提下,鍛壓的終鍛高溫設定在930~950℃相互為宜。各項鍛件的鍛壓高溫和彎曲變形系數見表5-1。
表5-1[17]
鑄造專業類別 | 次精鑄 | 然后次打造 | 三是次鑄造 | |||
供暖溫度/℃ | 發生形變量/% | 加熱溫度因素/℃ | 發生形變量/% | 蒸汽加熱溫濕度/℃ | 形變量/% | |
平民 強 直接性時限 | 1065~1090 1040~1065 995~1025 | - - >50 | 1040~1065 1010~1040 970~995 | - 30~50 >50 | 4~6 8 10 | 禁止 ≥2 ≥2 |
5.1.3與石材冷擠壓成型關干的耐熱性見表5-2。
5.1.4鍛件的變行地步、終鍛溫差和晶體的尺寸相互的原因見圖5-1。
5.1.5合金屬動態信息再凝結見圖5-2。
5.1.6汽車發驅動力葉子模鍛件由頂鍛和終鍛二道繁瑣流程模鍛而成,有所不同的鍛打加水溫度對葉子的直接影響見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的葉子團隊功能為。
5.1.7金屬在較高溫度下的形變抗力曲線美見圖5-3。
5.2電焊對焊特點指標金屬具中意的電焊對焊特點指標,可以選擇氬弧焊、網絡束焊、縫焊、激光焊等手段來電焊對焊。
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
融煉工藝設計 | 板厚/mm | 階段 | 杯突深淺/mm | 間斷性微彎時長 | 限深沖比率 |
真空箱感性加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
精鑄供暖體溫/℃ | 20℃伸展的性能 | 650℃收縮耐熱性 | 650℃,690MPa持續耐腐蝕性 | ||||||||
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機件熱治理 加工制作工藝 航空航天機件的熱治理 平常按1.5條相關規定的Ⅱ、Ⅲ兩個系統,即原則熱治理 系統和就直接有效期熱治理 系統實行。其次技木前提要求的要求下,也可采用了系統熱治理 。按原則系統熱治理 時,固溶治理 可在950~980℃標準內,在圈定的溫度?10℃下實行。
5.4表皮除理工學藝必不可少時可對工件表皮境地開展噴丸突破、孔捏壓突破或螺紋標準滾壓突破工藝技術,使工件在交變受力必要條件下運作的平均壽命加凈的增長。
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切屑生產加工廠與銑削安全性能各種合金可滿足地來切屑生產加工廠。
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
氣溫/℃ | 抗拉能力密度σb/MPa | 軟弱難度σP0.2/MPa | 生長率/% | 收宿率/% |
-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
濕度/℃ | 拉伸強度強度σb/MPa | 妥協屈服強度σP0.2/MPa | 拉伸應變率/% | 縮小率/% |
980℃?5℃固溶去應力退火,風冷 720℃?5℃,8鐘頭發展通戶,爐冷至620℃?5℃保暖 到總有效期時光可達到18天 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 |
溫暖/℃ | 拉伸硬度硬度σb/MPa | 屈服值效果σP0.2/MPa | 伸展率/% | 膨脹率/% |
1065℃?5℃,45min,水冷式 760℃?5℃,10個小時沉淀物中通戶,爐冷至650℃?5℃隔熱保溫 到總法定期限時間間隔起到20小時英文 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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