GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是石雕文化沉淀硬底化型鎳基磨損炎熱硬質硬質合金屬，在650～950℃使用范圍內，有高的延展和更久熱變型力度和積極的性能指標。猶豫硬質硬質合金屬中鋁、鈦、鉬的含量較高，鑄錠開坯是比較很難，但磨損后的村料有最好的延性，在降溫壯態下可冷擠壓鑄造，也可做對接焊，對接焊機件熱除理時易有應力應變實效裂口。硬質硬質合金屬的優良品種有簿板、帶、絲、盤件、方形件、鍛件、棒材、和精密五金鑄件等，適用于生產制造在870℃以內特殊特殊要求有高力度和980℃以內特殊特殊要求的飛機、核工業起傾向炎熱零機件。
1.1GH141原材料鋼號GH141(GH4141)。
1.2GH141相進類型UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141文件的科技規則
Q/3B4060-1992《GH141各種合金棒材》
Q/3B4063-1992《GH141錳鋼帶鋼帶材》
Q/5B4027-1992《GH141各種合金圓餅、環坯、弧形件》
Q/6S1033-1992《溫度高防松件用GH141和金棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141化學工業組成成分見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
不算太大過 | |||||||||||||||
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熱辦理系統見表1-2。
表1-2
明細 | 熱解決工作制度 |
（飛防）圓餅、環坯、弧形件、棒、家具板材 | 規則Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航天科技）棒、盤件 | 標準化Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
原則Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
生態板 | 要求Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
規則Ⅴ:1080℃,保溫隔熱不少于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141優良品種的規模與現貨供應感覺可出示各樣的規模的圓餅、環坯、環型件、板料、帶材、棒材、鍛件和精密制造鑄件等。鋼板于固溶感覺發貨，棒材和鍛件不經過熱辦理發貨。
1.7GH141鍛煉與鍛造施工施工工藝合金屬用于渦流檢測鍛煉、渦流檢測鍛煉加電渣重熔或渦流脈沖重熔施工施工工藝。
1.8GH141利用慨況與特俗要該合金類廣泛應用廣泛用于研制航空公司、航天部起動因常溫承力零主件，如主導葉輪葉子、然燒室、增壓、主導器常溫承力件、軸、盤、葉輪葉子和緊固連接件等，產品點焊件熱處置時的應變速率有效期紋裂，可主要采用焊前過有效期處置或在焊前調節固溶處置后的制冷流速的方法步驟來消除，焊后再實行原則熱處置。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141溫性能
2.1.1GH141熔融室溫空間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線膨漲標準值見圖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規格ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電特性δ2mm鋼板的高溫內阻率見表2-3。
表2-3[3]
壯態 | ρ/(10-6Ω.m) | 情形 | ρ/(10-6Ω.m) |
帶鋼 | 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磁塊能見表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物理化學功效
2.5.1GH141機械性能在熱空氣有機溶劑中的氧化物效率見表2-5。
表2-5[9]
界面的狀態 | θ/℃ | 不同的用時氧化的時延/(g/(m2?h)) | 從表面方式 | θ/℃ | 的不同時刻氧化的效率/(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納米涂層 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141新技術基準暫行規定的效果
3.1.1GH141圓餅、環坯、方形件、大棒材規則規范的特性見表3-1。
表3-1
建筑材料要求 | 款式 | 熱治理 措施 | 拉申功效 | HBS | 耐用性能指標 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、環型件、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經固件和追訴時效加工處理后的在常溫密度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141立即擰緊件規范標準規定的效能見表3-2。
表3-2
素材的標準 | 產品 | 熱補救會議制度 | 收縮特點 | 持久性性能參數 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 防松螺絲件 | 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棒材標準規則規則的性能參數見表3-3。
表3-3
熱加工壯態 | θ/℃ | 拉伸形變性 | HBS | 影響延展性 | 更久性能方面 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不值為 | |||||||||
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護墻板、帶材要求法規的特性見表3-4。
表3-4
熱處置工作制度 | 重量/mm | θ/℃ | 肌肉拉伸功效 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，墻體保溫不值為2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶除理＋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相變熱度錳鋼熱操作后，組織化中進行析出相的相變熱度范疇見表4-1。
表4-1[13]
揮發相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變高溫范疇/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141耗時-體溫-組織機構的轉變直線
4.2.1GH141鑄態試件經1180℃,6h,風冷熱處理后，
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固溶工作后，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，合金類中溶解相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141和金組建成分和金在的標準熱處里環境的組建除γ基身體外，還都存在γ′、M6C、M23C6、MC，時長后有μ相進行析出。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141擠壓鑄造耐磨性
5.1.1GH141鋼錠淬火時應實現室溫勻稱化處理，淬火燒水室溫為1160～1180℃，終鍛室溫不超過1000℃。圓坯鑄軋燒水室溫為1140～1160℃，終軋室溫不超過1060℃。簿板鑄軋燒水室溫為1140～1160℃，終軋室溫不超過800℃。
5.1.2GH141冷扎薄鋼板固溶睡眠狀態的總是彎折變形和杯突耐磨性見表5-1。
表5-1[9]
品系 | 熱加工處理監督機制 | 波動拉伸的次數 | 杯突深入/mm |
δ1.5mm冷軋鋼板金屬薄板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓性能參數木板材在增加細晶和較低的光潔度時具備著特別好的可旋性。依照常溫延展有點復雜內縮率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，各方面圖案限減薄率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熱可塑性能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛塑性變形變形見表5-3，塑性變形變形圖見圖5-1。
表5-3[2]
經過多次實驗發現平均溫度/℃ | 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紋裂min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱模擬網蠕變沖擊試驗的結果見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷熱交替工作后進行溫度伸展校正，其溫度伸展蠕變見表5-5。
5.1.5GH141不銹鋼再晶體圖
5.1.5.1GH141生產制造再凝結圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再析出圖見圖5-3。
表5-4[5]
分類 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
冷去擬合曲線 | 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供暖弧線以100℃/s供暖到暫行規定攝氏度保暖100s，以100m/s運行速度剪斷。
表5-5[2]
現場實驗環境溫度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
低溫剪切塑形δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141焊接生產性能指標
5.2.1GH141鋁合金可熔焊、吸附焊、釬焊、振動焊。熔焊既常用智能束不銹鋼電弧焊結方法，也常用氬弧焊不銹鋼電弧焊結方法。熔焊道在熱治療時有發生應對速率力法定期限波浪紋局限性性，為將那樣局限性性減到小，應在不銹鋼電弧焊結方法前固溶遲滯滲碳，即1080℃，之后以22℃/min冷凝到650℃；同一方法是在不銹鋼電弧焊結方法不斷前進行過法定期限治療，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min冷凝到980，4h，以1.7～4.4℃/min冷凝到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min冷凝到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在清除不銹鋼電弧焊結方法熱應力和找回耐熱性時，應快速的加熱能夠法定期限軟化溫度因素區段，這些可清除應對速率力法定期限裂開局限性性。運用細晶、低硫氰酸鹽純度材料，清除機制加工處理軟化，低的不銹鋼電弧焊結方法線勢能才可以變低應對速率力法定期限裂開局限性性
5.3GH141元件熱操作工藝流程
5.3.1GH141在較溫度度下事業，要配件兼有高的伸拉抗彎強度和疲倦性能參數時，個性化推薦運用1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在持續高溫下業務，又讓相關材料兼備高的熱強性時，溫和怡人的熱正確處理規范起來為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對耍求手工焊接的環行件等零核心部件，推薦運用1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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