GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是乳濁液硬底化型鎳基彎曲炎熱碳素鋼，在650～950℃范疇內，擁有高的拉伸形變和更久應力松弛承載力和充分的性能參數。基于碳素鋼中鋁、鈦、鉬含量較高，鑄錠開坯相對較困苦，但彎曲后的產品擁有好些的塑型，在退火工藝狀況下會冷注射成型，也可開始點焊，點焊主件熱外理時易會產生應變速率有效期劃痕。碳素鋼的品種有簿板、帶、絲、盤件、環型件、鍛件、棒材、和精密機械鑄件等，好于營造在870℃下面讓有高承載力和980℃下面讓的空航、核工業熱車機炎熱零主件。
1.1GH141材質品牌GH141(GH4141)。
1.2GH141近意品牌UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141食材的技術性規格
Q/3B4060-1992《GH141不銹鋼棒材》
Q/3B4063-1992《GH141耐熱合金熱軋帶材》
Q/5B4027-1992《GH141不銹鋼圓餅、環坯、圓形件》
Q/6S1033-1992《耐高溫立即擰緊件用GH141鎂合金棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141化學物質成分見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
不算太達到 | |||||||||||||||
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熱加工監督制度見表1-2。
表1-2
品類 | 熱處置機制 |
（南航）圓餅、環坯、弧形件、棒、墻板 | 技術規范Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航空航天）棒、盤件 | 規程Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
正確Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
實木板材 | 規定Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
規則Ⅴ:1080℃,保溫隔熱不小于等于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141品類規格與批發商動態可帶來幾種規格的圓餅、環坯、環狀件、薄鋼板、帶材、棒材、鍛件和細密鑄件等。原材料于固溶動態收貨，棒材和鍛件不經過熱加工處理收貨。
1.7GH141鍛煉與鋁鑄造方法和金采用了重力作用體體光感應鍛煉、重力作用體體光感應鍛煉加電渣重熔或重力作用體體焊弧重熔方法。
1.8GH141應用簡況與特殊化請求該金屬非常廣泛用在打造國際航空、航空航天起因素溫度天氣承力零精密零部件，如層面葉輪、揮發室、泄壓閥、層面器溫度天氣承力件、軸、盤、葉輪和立即擰緊件等，原材料焊接工藝件熱補救時的應力追訴時效刮痕，可選取焊前過追訴時效補救或在焊前設定固溶補救后的閉式冷卻塔車速的辦法來滿足，焊后再做條件熱補救。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141溫性能
2.1.1GH141熱分解環境溫度面積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線膨脹彈性系數彈性系數見圖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電耐磨性δ2mm板料的室內溫度電容率見表2-3。
表2-3[3]
的狀態 | ρ/(10-6Ω.m) | 情況 | 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永久磁鐵能見表2-4。
表2-4[4]
的情形 | 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物理化學耐腐蝕性
2.5.1GH141耐腐蝕性在空氣的物質中的氧化的濃度見表2-5。
表2-5[9]
界面感覺 | θ/℃ | 不同于耗時氧化的波特率/(g/(m2?h)) | 界面睡眠狀態 | θ/℃ | 差異時段氧化物數率/(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表層 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141水平標準單位法律法規的特點
3.1.1GH141圓餅、環坯、圓形件、大棒材標準化法規的穩定性見表3-1。
表3-1
的原材料準則 | 品種 | 熱進行處理獎懲制度 | 延展功效 | HBS | 耐用特性 | |||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ/% | ||||
Q/5B4027-1992 Q/3B4060-1992 | 圓餅、環坯、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空調溫度洛氏硬度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141扭緊件標準規范的的性能見表3-2。
表3-2
原材料條件 | 的品種 | 熱正確處理制度的重要性 | 伸拉耐磨性 | 經久能力 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 固定件 | 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棒材原則明文規定的效能見表3-3。
表3-3
熱補救模式 | θ/℃ | 收縮效能 | HBS | 打擊韌勁 | 長時間耐熱性 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不高于 | |||||||||
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產品、帶材規范規定的功能見表3-4。
表3-4
熱治理 工作規范 | 體積尺寸/mm | θ/℃ | 收縮性能指標 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，保溫層不值為2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶補救＋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相變溫度因素表合金類熱進行處理后，組織開展中沉淀相的相變溫度因素表領域見表4-1。
表4-1[13]
析晶相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變熱度面積/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141時間-體溫-進行變為等值線
4.2.1GH141鑄態試件經1180℃,6h,水冷散熱器退火后，
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固溶治療后，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追訴時效后，鎂合金中進行析出相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141耐熱合金鋼策劃 型式耐熱合金鋼在標熱工作的狀態的策劃 除γ基休外，還存在著γ′、M6C、M23C6、MC，追訴時效后有μ相揮發。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141擠壓成型耐磨性
5.1.1GH141鋼錠煅造需要通過常溫光滑化治理 ，煅造煮沸水溫為1160～1180℃，終鍛水溫不小于1000℃。鋼坯冷軋煮沸水溫為1140～1160℃，終軋水溫不小于1060℃。金屬薄板冷軋煮沸水溫為1140～1160℃，終軋水溫不小于800℃。
5.1.2GH141冷軋鋼板金屬薄板固溶動態的頻繁彎折和杯突性能方面見表5-1。
表5-1[9]
種類 | 熱凈化處理系統 | 反復不斷地彎折變形時長 | 杯突深度./mm |
δ1.5mm冷軋鋼板卷板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓機械性能裝飾板材在長期保持細晶和較低的堅硬程度時兼具有效的可旋性。選擇高溫拉伸形變橫斷面收攏率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，各類的形狀限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
圓錐形形件 | 半圓柱狀件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱蠕變能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛韌度見表5-3，韌度圖見圖5-1。
表5-3[2]
沖擊試驗熱度/℃ | 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軋材的熱虛擬仿真塑型實驗設計成果見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷熱交替治療后進行高的溫度收縮實驗室檢測，其高的溫度收縮塑形見表5-5。
5.1.5GH141金屬再晶粒圖
5.1.5.1GH141生產制作再晶粒圖見圖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 |
冷卻塔直線 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
采暖器的身材曲線 | 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進行熱處理弧線以100℃/s進行熱處理到法規平均溫度隔熱100s，以100m/s的速度剪斷。
表5-5[2]
實驗室檢測工作溫度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
高溫環境拉伸彈簧延展性δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141電弧焊接穩定性
5.2.1GH141和金可熔焊、分散焊、釬焊、熱脹冷縮焊。熔焊既能用的 手機束熔接，也能用的 氬弧焊熔接。熔管道電焊電弧悍接生產在熱治理時有發生應對速率速率限期內裂盲目性，為將一些盲目性減到小，應在熔接前固溶過慢固溶激光加工，即1080℃，己經以22℃/min放涼到650℃；另一類方法是在熔接推動行過限期治理，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min放涼到980，4h，以1.7～4.4℃/min放涼到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min放涼到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在除掉熔接承載力和恢復如初耐磨性時，應更快的電加熱完成限期軟化溫差區段，怎樣可除掉應對速率速率限期空鼓盲目性。便用細晶、低雜物分子量悍接接頭，除掉機械設備激光加工軟化，低的熔接線養分也能夠 降低應對速率速率限期空鼓盲目性
5.3GH141部件熱處置工藝設計
5.3.1GH141在較底溫度下崗位，的標準零部件享有高的剪切構造和身體疲勞特性時，比較適合運用1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在溫度高下事業，又正規相關材料具有著高的熱強性時，為宜的熱正確處理正規為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對的要求不銹鋼焊接的環行件等零零配件，分享選取1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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