GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是析出固化型鎳基開裂氣溫金屬，在650～950℃范圍內內，兼具高的拉長和堅持下去金屬疲勞剛度和更好的耐磨性。可能金屬中鋁、鈦、鉬含量較高，鑄錠開坯非常難點，但開裂后的物料兼具比較的塑型，在退火操作情況下也可以冷注射成型，也可來進行焊方法，焊方法機件熱操作時易所產生應變力有效期裂痕。金屬的優良品種有金屬薄板、帶、絲、盤件、圓形件、鍛件、棒材、和精密模具鑄件等，適當于產生在870℃以內標準有高剛度和980℃以內標準的民航、核工業汽車發行為氣溫零機件。
1.1GH141素材鋼號GH141(GH4141)。
1.2GH141近意鋼材牌號UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141用料的工藝標準的
Q/3B4060-1992《GH141錳鋼棒材》
Q/3B4063-1992《GH141耐熱合金冷扎帶材》
Q/5B4027-1992《GH141合金鋼圓餅、環坯、環行件》
Q/6S1033-1992《溫度過高固定件用GH141合金屬棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141化學式材質見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
太以上 | |||||||||||||||
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熱正確處理監督機制見表1-2。
表1-2
品系 | 熱治理監督制度 |
（航班）圓餅、環坯、環狀件、棒、鋼板 | 規范性Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航空航天）棒、盤件 | 要求Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
規則Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
板料 | 要求Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
正規Ⅴ:1080℃,隔熱不不低于2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141蔬菜品種尺寸規格尺寸與現貨供應的情形可打造很多尺寸規格尺寸的圓餅、環坯、環狀件、卷板、帶材、棒材、鍛件和精密機械鑄件等。木板材于固溶的情形出貨，棒材和鍛件沒有熱辦理出貨。
1.7GH141融煉與鍛造加工工序錳鋼運用重力作用體傳器融煉、重力作用體傳器融煉加電渣重熔或重力作用體脈沖重熔工序。
1.8GH141應用情況與唯一性必須該耐熱合金大范圍使用創造飛機、核工業打著機較高溫度作業承力零把控好部件，如市場目標葉面、揮發室、鍋輪、市場目標器較高溫度作業承力件、軸、盤、葉面和防松件等，細木工板焊件熱治理時的應力有效期裂縫，可采取焊前過有效期治理或在焊前把控好固溶治理后的冷去流速的辦法來消除，焊后再來進行標準規范熱治理。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141溫性能
2.1.1GH141溶化溫度表范圍內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線回縮因子見圖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體積ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電性能指標δ2mm護墻板的制冷內阻率見表2-3。
表2-3[3]
形態 | ρ/(10-6Ω.m) | 狀況 | ρ/(10-6Ω.m) |
熱軋鋼板 | 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剩磁能見表2-4。
表2-4[4]
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耐腐蝕能力
2.5.1GH141性在氧氣有機溶劑中的鈍化時延見表2-5。
表2-5[9]
外表程序 | θ/℃ | 不同的時間間隔鈍化傳送速度/(g/(m2?h)) | 的表面情況下 | θ/℃ | 不一樣的時間氧化反應傳輸率/(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鋁層 | 1100 | 0.496 | 0.494 | 0.413 | 0.356 | --- |
三、GH141力學性能
3.1GH141系統標明文規定的安全性能
3.1.1GH141圓餅、環坯、弧形件、大棒材的標準國家標準的功效見表3-1。
表3-1
板材準則 | 產品種類 | 熱除理系統 | 肌肉拉伸功效 | HBS | 經久耐用性 | |||||||
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經固件和實效解決后的環境溫度洛氏硬度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141擰緊件要求規范的能力見表3-2。
表3-2
素材標準化 | 品類 | 熱正確處理管理制度 | 肌肉拉伸耐熱性 | 耐用性能參數 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | |||
Q/6S1033-1992 | 緊固連接件 | 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棒材標準的規定的規定的效果見表3-3。
表3-3
熱正確處理工作狀態 | θ/℃ | 伸拉效果 | HBS | 波動堅韌 | 經久耐用性能方面 | ||||
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細木工板、帶材基準標準的功能見表3-4。
表3-4
熱解決監督制度 | 體積尺寸/mm | θ/℃ | 收縮效果 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，墻體保溫不大于2.4min/mm,空冷 | 0.4～2.9 | 20 | ≤1170 | ≤690 | ≥30 | ≤30 |
≥2.9～4.0 | 20 | ≤1240 | ≤795 | ≥30 | ≤30 | |
固溶加工處理＋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相變溫差金屬熱清理后，組織開展中沉淀相的相變溫差規模見表4-1。
表4-1[13]
析晶相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變工作溫度面積/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141時-溫度-組織安排變化申請這類卡種曲線提額
4.2.1GH141鑄態制樣經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期限后，合金鋼中進行析出相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141合金鋼屬團體設計合金鋼屬在規范熱凈化處理情況的團體除γ基體內，還的存在γ′、M6C、M23C6、MC，時效性后有μ相進行析出。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141塑壓效能
5.1.1GH141鋼錠鑄造前要實施中高溫光滑化處置，鑄造預熱溫差為1160～1180℃，終鍛溫差不最低1000℃。鋼坯連軋預熱溫差為1140～1160℃，終軋溫差不最低1060℃。薄鋼板連軋預熱溫差為1140～1160℃，終軋溫差不最低800℃。
5.1.2GH141冷軋鋼板卷板固溶情形的復發內彎和杯突穩定性見表5-1。
表5-1[9]
茶葉品類 | 熱工作管理辦法 | 對此彎曲變形時長 | 杯突深淺/mm |
δ1.5mm冷軋鋼板簿板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓效能產品在確保細晶和較低的光潔度時含有有效的可旋性。要根據環境溫度拉伸彈簧坡面縮小率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，各樣形狀圖片限減薄率φmax(%)見表5-2。
表5-2[15]
錐體形件 | 半球型件 | 筒形件 | 曲母線 | |
φmax/% | 40 | 35 | 60 | 35 |
5.1.4GH141熱延性能
5.1.4.1GH141d22mm軋材熱頂鍛可塑型見表5-3，可塑型圖見圖5-1。
表5-3[2]
試驗報告室內溫度/℃ | 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軋材的熱模擬仿真蠕變經過多次實驗發現但是見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷暖處理后進行常溫剪切試驗檢測，其常溫剪切可塑性見表5-5。
5.1.5GH141鋁合金再沉淀圖
5.1.5.1GH141粗加工再結晶體圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再心得圖見圖5-3。
表5-4[5]
類別 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
制冷申請這類卡種曲線提額 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
采暖器曲線美 | 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微波加熱斜率以100℃/s微波加熱到法規溫濕度外保溫100s，以100m/s網絡速度弄斷。
表5-5[2]
耐壓試驗室溫/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
高溫作業彎曲塑形δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141氬弧焊能
5.2.1GH141合金類可熔焊、外擴散焊、釬焊、磨擦焊。熔焊既用于電商束電焊熔接，也用于氬弧焊電焊熔接。熔對接焊方法工藝縫在熱處里時有生產載荷應力時長內裂取向，為將此類取向減到小，應在電焊熔接前固溶緩緩淬火，即1080℃，陸陸續續以22℃/min制冷到650℃；另外一個方法是在電焊熔接一往無前行過期長處里，即1080℃，30min，以1.7～4.4℃/min制冷到980，4h，以1.7～4.4℃/min制冷到870℃，4h,再以1.7～4.4℃/min制冷到760℃，16h,空冷[1,16～19]。焊后在清理電焊熔接載荷和恢復功能耐熱性時，應高速高溫利用期長固化熱度區間車，這樣一來可清理載荷應力時長散架取向。運用細晶、低其它雜物含磷量材料，清理機械裝備生產固化，低的電焊熔接線電能也都可以有效降低載荷應力時長散架取向
5.3GH141元件熱治療的工藝
5.3.1GH141在較較低溫度度下運行，要器件兼有高的肌肉拉伸標準和困倦耐腐蝕性時，最新推薦用到1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在高溫作業下運行，又讓材料極具高的熱強性時，非常適宜的熱處里規程為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對規定要求氬弧焊的環狀件等零機件，舉薦用到1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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