GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是沉淀出的硬度型鎳基開裂較高溫度環境金屬，在650～950℃使用范圍內，極具高的拉伸彈簧和長時間熱變彎硬度和適用于的穩定性。基于金屬中鋁、鈦、鉬含鐵較高，鑄錠開坯很比較困難，但開裂后的村料極具適用于的彈塑性，在淬火的狀態下是可以冷軋制，也可來進行對接焊，對接焊配件熱處理工藝時易帶來應力應變時間裂縫。金屬的明細有板料、帶、絲、盤件、橢圓形件、鍛件、棒材、和精細鑄件等，適用于于加工制造在870℃以內規定有高硬度和980℃以內規定的航天科技、航天科技發起機較高溫度環境零配件。
1.1GH141素材品種GH141(GH4141)。
1.2GH141相似鋼號UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141食材的技術應用規格
Q/3B4060-1992《GH141金屬棒材》
Q/3B4063-1992《GH141各種合金冷扎帶材》
Q/5B4027-1992《GH141和金圓餅、環坯、環狀件》
Q/6S1033-1992《高溫作業固定件用GH141硬質合金棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141無機化學好分見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
不太于 | |||||||||||||||
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熱清理管理制度見表1-2。
表1-2
木種 | 熱治療制度的重要性 |
（民航）圓餅、環坯、馬蹄形件、棒、木板材 | 標準化Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航天科技）棒、盤件 | 規范標準Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
制約Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
家具板 | 正規Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
標準Ⅴ:1080℃,隔熱保溫不低于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141平種型號尺寸規格與供給程序可提供了各種各樣的型號尺寸規格的圓餅、環坯、環型件、板料、帶材、棒材、鍛件和緊密鑄件等。鋼板于固溶程序交付期，棒材和鍛件不經過熱處里交付期。
1.7GH141冶煉與制作施工工藝技術鎂合金通過進口抽真空系統紅外感應器冶煉、進口抽真空系統紅外感應器冶煉加電渣重熔或進口抽真空系統電孤重熔施工工藝技術。
1.8GH141軟件慨況與獨特需求該不銹鋼密切使用于制造技術空航、航天工程打著機高的溫度環境承力零構件，如市場主導葉輪葉面、燒燃室、鍋輪、市場主導器高的溫度環境承力件、軸、盤、葉輪葉面和立即擰緊件等，材料不銹鋼焊接件熱采取加工操作時的應對實效磨痕，可選擇焊前過實效采取加工操作或在焊前調節固溶采取加工操作后的冷卻水運行速度的步驟來克服，焊后再采取標準規定熱采取加工操作。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141性溫能
2.1.1GH141熱分解氣溫條件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線增大因子見圖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密度單位ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電機械性能δ2mm實木板材的高溫電阻值率見表2-3。
表2-3[3]
程序 | ρ/(10-6Ω.m) | 形態 | ρ/(10-6Ω.m) |
冷軋 | 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永磁鐵能見表2-4。
表2-4[4]
的情況 | 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化工的性能
2.5.1GH141功能在空氣中媒質中的脫色強度見表2-5。
表2-5[9]
外表工作狀態 | θ/℃ | 不一樣周期氧化反應傳輸速率/(g/(m2?h)) | 漆層狀況 | θ/℃ | 不同于時間段腐蝕效率/(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耐磨涂層 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141新技術規則歸定的特性
3.1.1GH141圓餅、環坯、弧形件、大棒材規范行業標準的功能見表3-1。
表3-1
原材料標準的 | 蔬菜品種 | 熱凈化處理監督制度 | 拉伸彈簧效果 | HBS | 經久耐用能 | |||||||
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經固件和法定期限工作后的溫度堅硬程度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141防松螺絲件標準約定的效能見表3-2。
表3-2
文件規定 | 品系 | 熱工作監督制度 | 肌肉拉伸性能參數 | 長時間功效 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 擰緊件 | 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棒材規范要求的特點見表3-3。
表3-3
熱治理 階段 | θ/℃ | 拉伸運動能 | HBS | 蠕變堅韌 | 堅持下去機械性能 | ||||
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鋼板、帶材條件規定的機械性能見表3-4。
表3-4
熱治理 系統 | 壁厚/mm | θ/℃ | 延展性能方面 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，保溫隔熱不高于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相變氣溫和金熱治療后，策劃 中揮發相的相變氣溫區間見表4-1。
表4-1[13]
溶解相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變氣溫使用范圍/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141時刻-溫濕度-組織化塑造曲線方程
4.2.1GH141鑄態巖樣經1180℃,6h,水冷式表面淬火后，
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固溶辦理后，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時限后，合金屬中進行析出相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141鎳鋼組織開展開展組成鎳鋼在標淮熱加工處理階段的組織開展開展除γ基體內，還具有γ′、M6C、M23C6、MC，有效期后有μ相沉淀。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141成型耐熱性
5.1.1GH141鋼錠鍛打前要做出氣溫不勻化處置，鍛打加熱氣溫為1160～1180℃，終鍛氣溫不達不到1000℃。熱軋帶鋼熱擠壓加熱氣溫為1140～1160℃，終軋氣溫不達不到1060℃。卷板熱擠壓加熱氣溫為1140～1160℃，終軋氣溫不達不到800℃。
5.1.2GH141冷軋鋼板板料固溶的情況的致使反復屈曲和杯突安全性能見表5-1。
表5-1[9]
產品 | 熱加工處理考核機制 | 反復性回彎三次 | 杯突廣度/mm |
δ1.5mm熱軋薄鋼板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓功效板才在要保持細晶和較低的抗拉強度時體現了極好的可旋性。會按照恒溫肌肉拉伸剖面縮緊率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，各類圖形限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
圓錐形形件 | 半球狀件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱蠕變能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛可彈塑性見表5-3，可彈塑性圖見圖5-1。
表5-3[2]
應力測試熱度/℃ | 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裂開min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱模擬網可塑性試驗報告成果見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷暖整理后進行溫度拉申實驗設計，其溫度拉申彈塑性見表5-5。
5.1.5GH141不銹鋼再成果圖
5.1.5.1GH141制造再結晶體圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再晶體圖見圖5-3。
表5-4[5]
型 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
蒸發曲線圖 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
加熱曲線擬合 | 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調溫擬合曲線以100℃/s調溫到規定溫恒溫100s，以100m/s流速折斷。
表5-5[2]
實驗溫度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
高溫環境拉長塑性變形δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141焊特性
5.2.1GH141合金類可熔焊、吸附焊、釬焊、磨擦焊。熔焊既能夠用光電束焊生產，也能夠用氬弧焊焊生產。熔對接焊件在熱除理時有存在彎曲應力應變速率力限期裂縫非常非常取向，為將這些非常非常取向減到小，應在焊生產前固溶很慢熱解決，即1080℃，然后以22℃/min放涼到650℃；另一個說的是方案是在焊生產進步行過限期除理，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]。焊后在排除焊生產彎曲應力和需要恢復耐熱性時，應便捷熱處理實現限期軟化體溫范圍內，這樣的可排除彎曲應力應變速率力限期空鼓非常非常取向。選擇細晶、低鈣鎂離子含氧量低合金鋼，排除自動化機械精加工軟化，低的焊生產線勢能也需要降低彎曲應力應變速率力限期空鼓非常非常取向
5.3GH141所需要的零部件熱加工處理工學院藝
5.3.1GH141在較溫度低度下作業，標準所需要的零部件擁有高的拉伸彈簧抗拉強度和疲勞值性能指標時，安利用1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在炎熱下工作的，又追求產品極具高的熱強性時，適和的熱整理正確為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對的標準激光焊接的方形件等零零件，推薦用到1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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