GH4169
一、GH4169概述
GH4169鎂碳素鋼鋼是以體心四海的γ"和面心立方米的γ′相積累淬煉的鎳基的水溫鎂碳素鋼鋼,在-253~700℃的水溫超范圍圖內擁有優質的,650℃一些的屈服抗壓強度抗壓強度居發生的水溫鎂碳素鋼鋼的*,并擁有優質的、抗覆蓋、、耐浸蝕耐磨性,與優質的加工工藝耐磨性、焊接加工耐磨性和企業穩定可靠性,可以加工各個圖形錯綜復雜的零配件,在宇航、核能源、原油工業園中,在綜上所述的水溫超范圍圖內取得了為非常廣泛的用途。
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物料品種GH4169(GH169)
1.2GH4169相仿鋼種Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169物料的技藝標準單位
GJB2612-1996《電焊用炎熱鎂合金冷拉絲工藝材規范了》
HB6702-1993《WZ8國產用GH4169硬質合金棒材》
GJB3165 《空航承力件用高溫環境鎂合金軋鋼和鍛制棒材正確》
GJB1952 《中國航空用高的溫度和金冷軋鋼板金屬薄板原則》
GJB1953《 航空公司啟行為晃動件用較高溫度合金屬熱扎棒材規范性》
GJB2612 《不銹鋼焊接用高熱硬質合金冷拔絲材正規》
GJB3317《 南航用耐高溫各種合金熱軋鋼原材料正確》
GJB2297 《國際航空用炎熱合金鋼冷拔(軋)直縫管規范起來》
GJB3020 《空航用高溫高壓合金鋼環坯標準化》
GJB3167 《冷鐓用高溫金屬冷拔絲材技術規范》
GJB3318 《飛機維修用氣溫合金材料帶鋼帶材規范了》
GJB2611《 民用航空用較高溫度金屬冷拉棒材規程》
YB/T5247 《氬弧焊用較高溫度錳鋼冷壓模》
YB/T5249 《冷鐓用高溫環境硬質合金冷壓模》
YB/T5245 《高級承力件用高熱各種合金帶鋼和鍛制棒材》
GB/T14993《 運轉機件用溫度錳鋼熱扎棒材》
GB/T14994 《常溫合金材料冷拉棒材》
GB/T14995 《室溫合金類冷軋板》
GB/T14996 《溫度過高合金類冷扎簿板》
GB/T14997 《高熱各種合金鍛制圓餅》
GB/T14998 《常溫鋁合金坯件毛壞》
GB/T14992 《高溫環境高壓和金和重金屬間氧化物高溫環境高壓食材的定義和鋼材牌號》
HB5199《 航空運輸用低溫合金類冷軋鋼板料》
HB5198 《飛防嫩葉用膨脹高溫作業合金材料棒材》
HB5189 《飛機嫩葉用彎曲變形高溫合金類棒材》
HB6072 《WZ8品類用GH4169和金棒材》
1.4GH4169物理的部分該和金的物理的部分分為3類:規則的部分、一流的部分、高純的部分,見表1-1。一流的部分的在規則的部分的基本條件上降碳增鈮,關鍵在于少氫氟酸處理鈮的需求量,少勞累源和增添強化相的需求量,的提升能和相關建筑材料抗壓強度。的同時少損害硫氰酸鹽殘渣隨和體份量。高純的部分是在一流規則基本條件上下降和損害硫氰酸鹽殘渣的份量,的提升相關建筑材料色度和。
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] %
行業類別 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
的標準 | ≤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 | |||||
優良 | 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 | |||||
類 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
不于 | |||||||||||||
準則 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
優越 | 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 |
并不大過 | |||||||||
標準規定 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
創新型 | 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退火會議問責制度的重要性金屬鋼體現了有差異 的退火會議問責制度的重要性,以把控好晶體度、把控好δ相形貌、地域分布和次數,所以收獲有差異 階段的結構力學特性。金屬鋼退火會議問責制度的重要性分3類:
Ⅰ:(1010~1065)℃?10℃,1h,油冷、空冷或水冷散熱 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、空冷或水冷式 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的品種產品規格和廠家直銷階段下行廠家直銷模鍛件(盤、整體性鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、不同的圖案和長寬高的擰緊件、回彈性電子器件等、發貨階段下由供給與需求兩人談判。絲材以談判的發貨階段下成盤狀發貨。
1.7GH4169熔鑄和精鑄加工過程合金材料的冶煉加工過程涵蓋3類:抽真空環境度系統泵檢測加電渣重熔;抽真空環境度系統泵檢測加抽真空環境度系統泵焊弧重熔;抽真空環境度系統泵檢測加電渣重熔加抽真空環境度系統泵焊弧重熔。可結合器件的施用想要,確定必需的冶煉加工過程,充分考慮應用軟件想要。
1.8GH4169運用簡況與層次性追求產生航空航天工程和航天工程打火機中的多種多樣類型靜止不動件和運動件,如盤、環件、機匣、軸、茶葉、防松螺絲件、剛性電氣開關電氣元件、然氣管、密封圈電氣開關電氣元件等和點焊節成型件;產生核技術工業園運用的多種多樣類型剛性電氣開關電氣元件和格架;產生變壓器油和藍翔塑業久久久久久久蜜桃-久久久久久亚洲蜜桃-久久综合九色欧美综合狠狠-久久综合狠狠综合所生產的業務領域運用的工件及工件。
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熔解濕度空間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線變大指數公式見表2-3;
2.2GH4169體積ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電效能
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永久磁鐵能鎂合金無永久磁鐵。
2.5GH4169生物學耐熱性
2.5.1GH4169的性能在室內空氣媒介中實驗100h后的腐蝕時延見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
氧化反應傳輸率/(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]
的規格 d/mm | 制樣的方向 | θ/℃ | 拉長性不超過 | HBS | 長久效果 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 雙向 | 20 650 | 1030 860 | 1280 1000 | 12 12 | 15 15 | ≥346 --- | --- 690 | --- ≥25 | --- ≥5 |
126~200 | 跨頁 | 20 650 | 1030 860 | 1240 965 | 6 6 | 8 8 | --- --- | --- 690 | --- ≥25 | --- --- |
>200 | 橫排 | 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相變氣溫γ"相是該鋁合金類的注意提升相,其高穩定的氣溫是650℃,慢慢固熔氣溫為840~870℃,*固熔氣溫是950℃,γ′相也是該鋁合金類的提升相,但總量不低于γ"相,其沉淀氣溫是600℃,*熔解氣溫是840℃;δ相的慢慢沉淀氣溫是700℃,沉淀峰氣溫是940℃,980℃慢慢熔解,*熔解氣溫是1020℃。
4.2事件-溫濕度-公司適應線性見圖4-1。
4.3合金材料組織開展組成部分
4.3.1合金類材料要求熱處置環境的策劃 由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相構造。γ"(Ni3Nb)相是其注意淬煉相,為體心六方良好組成的部分的亞穩定性相,呈圓球狀在基體中彌散共格析晶,在實效或使用這段時間,有向δ相轉換的走勢,使力度回落。γ′(Ni3(Al、Ti))相的用戶次于γ"相,呈球狀彌散析晶,對合金類材料起十的部分淬煉效果。δ相其注意在晶界析晶,其形貌與鍛壓這段時間的終鍛環境高溫有關于,終鍛環境高溫在900℃,形成了針狀,在晶界和晶內析晶;終鍛環境高溫達930℃,δ相呈粉末狀,一致布局;終鍛環境高溫達950℃,δ相呈短棒狀,布局于晶界側重于;終鍛環境高溫達980℃,在晶界析晶少許針狀δ相,鍛件造成男人耐用拐點滲透性的脆弱性。終鍛環境高溫完成1020℃或高,鍛件中無δ相析晶,晶體大小隨后粗化,鍛件有男人耐用拐點滲透性的脆弱性。鍛壓階段中,δ相在晶界析晶,能出到釘扎效果,影響晶體大小粗化。
4.3.2L相是變形幾率GH4169碳素鋼中不準許具備的相,該相富鈮,具備于鑄錠枝晶間,降低鑄錠初沸點,鑄錠中L相固溶溫度表和更加均勻化期限的關心見圖4-2。
4.3.3晶粒度度
4.3.3.1合金材料在炎熱固熔(隔熱保溫2h)時的金屬材質晶粒長得盲目性見圖4-3。
4.3.3.2棒材(初始晶體9~9.5級)經的有所不同溫差采暖器后以的有所不同和扭曲量打造和扭曲后,再通過的標準熱除理(固溶溫差965℃,1h),其晶體度的變現見表4-1。
4.3.3.3鍛件水平原則規程,平常鍛件均勻水平晶粒大小度大小度為四級,不能某些2級,高超鍛件均勻水平晶粒大小度大小度為8級,不能某些2級;直接性追訴時效鍛件均勻水平晶粒大小度大小度應該為10級或更細。
4.3.4會時間的鍛件在600~700℃時間500h后,析晶相個數的變幻見表4-2。
表4-1[19]
鍛壓燒水溫差/℃ | 低于磨損能力的金屬材質晶粒度/級 | 鍛壓煮沸水溫/℃ | 之下傾斜數量的金屬材質晶粒度/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]
法定期限規范性 | 進行析出相規模/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
進行期限的情況 | 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生產安全性能
5.1.1因GH4169鋁耐熱合金中鈮含量的高,鋁耐熱合金中的鈮偏析水平與有色金屬新加工制作工藝 間接對應。電渣重熔和真空度電弧焊接鍛造的鍛造強度和電棒的安全性能狀況間接影晌不銹鋼材質的優點缺點。熔速快,易產生富鈮的黑斑;熔速慢,會產生貧鈮的白癜風;電棒面安全性能差和電棒內部的有波浪紋,均易促使白癜風的產生,以至于,加快電棒安全性能和保持熔速及加快鋼錠的固化傳輸率是冶煉新加工制作工藝 的首要條件。為不要鋼錠中的原素偏析太重,以來所采用的鋼錠直徑為不于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經不規則化辦理的合金材料享有好的的熱研發加工功效,鋼錠的開坯加溫氣溫禁止突破1120℃。鍛件的煅造加工加工工藝應隨著鍛件在使用心態和使用請求,整合研發廠的研發具體條件而定。開坯和研發鍛件是,里頭固溶處理氣溫和終鍛氣溫有必要隨著元件所請求的組織機構心態和功效來決定,通常現狀現狀下,煅造加工的終鍛氣溫保持在930~950℃之間為宜。常見鍛件的煅造加工氣溫和斷裂地步見表5-1。
表5-1[17]
打造類型 | 次打造 | 其再次鍛打 | 再次次鍛鑄 | |||
調溫高溫/℃ | 膨脹量/% | 煮沸環境溫度/℃ | 發生形變量/% | 供暖氣溫/℃ | 彎曲量/% | |
普遍 高韌性 就直接實效 | 1065~1090 1040~1065 995~1025 | - - >50 | 1040~1065 1010~1040 970~995 | - 30~50 >50 | 4~6 8 10 | 能夠 ≥2 ≥2 |
5.1.3與原材料冷軋制有關系的耐腐蝕性見表5-2。
5.1.4鍛件的變形幾率成度、終鍛溫濕度和晶體長寬高當中的干系見圖5-1。
5.1.5合金屬gif動態再心得見圖5-2。
5.1.6熱車機茶葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道制作工藝模鍛而成,有差異 的鍛鑄煮沸濕度對茶葉的反應見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的茶葉阻止安全性能為。
5.1.7鋁合金在高溫度下的扭曲抗力線條見圖5-3。
5.2對接焊特點不銹鋼含有完美的對接焊特點,也可以氬弧焊、電子技術束焊、縫焊、電焊、等策略參與對接焊。
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
冶煉技藝 | 板厚/mm | 壯態 | 杯突深層次/mm | 不停打彎頻次 | 限深沖數值 |
高壓氣光感應加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
精鑄蒸汽加熱的溫度/℃ | 20℃伸展功效 | 650℃伸展耐腐蝕性 | 650℃,690MPa男人持久性 | ||||||||
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組件熱治理工學院藝空航組件的熱治理一般而言按1.5條法律法規的Ⅱ、Ⅲ兩種類型獎懲考核機制,即細則單位熱治理獎懲考核機制和同時期限熱治理獎懲考核機制實行。等到技巧按照的條件下,也可利用獎懲考核機制熱治理。按細則單位獎懲考核機制熱治理時,固溶治理可在950~980℃標準內,在圈定的環境溫度?10℃下實行。
5.4表層能清理工學藝這個必要時可對器件表層能情況確定噴丸淬煉、孔擠出淬煉或外螺紋滾壓淬煉工藝,使器件在交變超載負荷情況下工作中的蓄電量流水節拍發展。
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鉆削制造制作與電火花制造特點合金材料可信賴地展開鉆削制造制作。
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
室溫/℃ | 抗拉屈服強度屈服強度σb/MPa | 塑性變形承載力σP0.2/MPa | 生長率/% | 膨脹率/% |
-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
的溫度/℃ | 拉伸承載力承載力σb/MPa | 塑性變形撓度σP0.2/MPa | 長度率/% | 拉伸率/% |
980℃?5℃固溶淬火,水冷式 720℃?5℃,8一小時悠長歲月中疏松,爐冷至620℃?5℃隔熱保溫 到總時長準確時間可達到18一小時 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 |
溫度因素/℃ | 抗拉能力密度σb/MPa | 抗拉程度σP0.2/MPa | 伸展率/% | 收斂率/% |
1065℃?5℃,45min,風冷 760℃?5℃,10幾小時結晶疏松,爐冷至650℃?5℃墻體保溫 到總法定期限時長實現20分鐘 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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