GH141-GH4141
一、GH141概述
GH141是是積累硬底化型鎳基壓扁常溫硬質鎳鋼，在650～950℃范圍內內，具備有高的彎曲和堅持下去熱易變型抗拉抗拉強度和充分的性能參數。是因為硬質鎳鋼中鋁、鈦、鉬水平較高，鑄錠開坯比較艱難，但壓扁后的素材具備有比較的延展性，在熱處置情況下下可以冷擠壓成型，也可參與激光手工焊接，激光手工焊接組件熱處置時易帶來應力應變有效期裂縫。硬質鎳鋼的新品種有卷板、帶、絲、盤件、馬蹄形件、鍛件、棒材、和緊密鑄件等，是和于開發在870℃下的請求有高抗拉抗拉強度和980℃下的請求的航班、核工業熱車機常溫零組件。
1.1GH141材質鋼材牌號GH141(GH4141)。
1.2GH141相近的字品牌UNSN07041，Rene′41，R41，Carpenter41，PYROMET41，UNITEMP41， HynessalloyR41，J1610(）。
1.3GH141物料的新技術規范規定
Q/3B4060-1992《GH141鋁合金棒材》
Q/3B4063-1992《GH141各種合金冷扎帶材》
Q/5B4027-1992《GH141各種合金圓餅、環坯、環狀件》
Q/6S1033-1992《低溫扭緊件用GH141金屬棒材》
撫84-13《航天用GH141合金棒材技術條件》
1.4GH141化學上的物質見表1-1。
表1-1%
C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | B | Fe | Zr | Mn | Si | P | S | Cu | |
不太不超 | |||||||||||||||
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熱治理 方式見表1-2。
表1-2
產品種類 | 熱整理措施 |
（航班）圓餅、環坯、環狀件、棒、原材料 | 規范化Ⅰ:1080℃?10℃,快淬 1120℃?10℃，0.5h,空冷 900℃?10℃,1-4h,空冷 |
（航天科技）棒、盤件 | 實驗室管理標準Ⅱ:1080℃,4h,油冷 760℃，16h,空冷 |
標準化Ⅲ:1065℃,4h,空冷 760℃，16h,空冷 | |
裝修板材 | 規范標準Ⅳ:1180℃,30min，空冷 900℃，4h,空冷 |
規定Ⅴ:1080℃,保暖不值為2.4min/mm,空冷 760℃，16h,空冷 |
1.6GH141品種產品外形尺寸與供給模式可能提供多種產品外形尺寸的圓餅、環坯、環狀件、板料、帶材、棒材、鍛件和精密儀器鑄件等。生態板于固溶模式快速交貨，工程團隊不斷突破工藝瓶頸，根據不同產品的特性，制定不同的生產工藝期，棒材和鍛件沒經熱解決快速交貨，工程團隊不斷突破工藝瓶頸，根據不同產品的特性，制定不同的生產工藝期。
1.7GH141融煉與鑄造藝金屬用到渦流光感應式融煉、渦流光感應式融煉加電渣重熔或渦流焊弧重熔藝。
1.8GH141用情況與特俗特殊要求該合金鋼很廣適用生產制造航班、航天工程汽車發心理高熱承力零安全裝置，如向導葉面、一氧化碳汽缸、鍋輪、向導器高熱承力件、軸、盤、葉面和立即擰緊件等，裝修板材電焊件熱清理時的應對時限龜裂，可用焊前落后限清理或在焊前控制固溶清理后的放置冷卻速度快的方案來來解決，焊后再實施規定熱清理。
二、GH141物理及化學性能
2.1GH141溫性能
2.1.1GH141融化濕度范圍圖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線開裂因子見圖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比熱容ρ=8.27g/cm3。
2.3GH141電特性δ2mm墻板的制冷電阻功率率見表2-3。
表2-3[3]
的情況 | ρ/(10-6Ω.m) | 狀況 | ρ/(10-6Ω.m) |
熱軋鋼 | 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永磁鐵能見表2-4。
表2-4[4]
工作狀態 | 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化工安全性能
2.5.1GH141效果在空氣質量材質中的氧化的帶寬見表2-5。
表2-5[9]
表明工作狀態 | θ/℃ | 有所不同日期腐蝕速率單位/(g/(m2?h)) | 漆層形態 | θ/℃ | 有差異 時光氧化物時延/(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的技術標準規范規程的功效
3.1.1GH141圓餅、環坯、馬蹄形件、大棒材規則規則的穩定性見表3-1。
表3-1
物料標準規定 | 品種 | 熱外理考核機制 | 拉伸形變機械性能 | HBS | 經久耐用性能方面 | |||||||
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經固件和有效期加工后的在常溫強度HRC≥30(HBS≥283)。
3.1.2GH141鎖固件規則指定的效果見表3-2。
表3-2
資料要求 | 品類 | 熱整理管理辦法 | 熱塑機械性能 | 耐久耐熱性 | ||||||
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棒材標規定標準的機械性能見表3-3。
表3-3
熱整理程序 | θ/℃ | 熱塑穩定性 | HBS | 挑戰彈性 | 長時間性能指標 | ||||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | aKV/(kJ/m2) | σ/MPa | t/min | |||
不低于 | |||||||||
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生態板、帶材規范標準設定的耐熱性見表3-4。
表3-4
熱加工處理機制 | 尺寸/mm | θ/℃ | 拉伸形變性 | HRC | ||
σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | ||||
1080℃，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 | |
固溶進行處理＋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相變溫度錳鋼熱除理后，組織化中析晶相的相變溫度比率見表4-1。
表4-1[13]
析晶相 | γ′ | M6C | M23C6 | MC | μ | σ |
相變環境溫度範圍/℃ | <1052 | 760～1149 | 760～901/982 | 796～1149 | 870～980 | 760～982/1038 |
4.2GH141時刻-的溫度-組識形成斜率
4.2.1GH141鑄態試板經1180℃,6h,水冷式退火后，
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固溶加工后，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時長后，各種合金中沉淀相
數量的變化見圖4-3。
4.3GH141耐熱錳鋼團體結構的耐熱錳鋼在標準熱治理工作狀態的團體除γ基身體外，還出現γ′、M6C、M23C6、MC，時間后有μ相揮發。
五、GH141工藝性能與要求
5.1GH141成型法穩定性
5.1.1GH141鋼錠打造需要使用高溫高壓平滑化操作，打造加熱濕度為1160～1180℃，終鍛濕度不少于1000℃。鋼坯軋鋼加熱濕度為1140～1160℃，終軋濕度不少于1060℃。卷板軋鋼加熱濕度為1140～1160℃，終軋濕度不少于800℃。
5.1.2GH141冷扎簿板固溶情況下的重復多次變形和杯突性能指標見表5-1。
表5-1[9]
品種 | 熱處置方式 | 反復性回彎的次數 | 杯突長度/mm |
δ1.5mm冷軋鋼簿板 | 1180℃，30min，空冷 | 12 | 10.1 |
1180℃，30min，空冷 | 20 | 12.4 |
5.1.3GH141旋壓效能原材料在始終保持細晶和較低的堅硬程度時有著很好的的可旋性。隨著恒溫伸展橫剖面膨脹率φ(%)算出限減薄率φmax(%)=φ(%)/[0.17＋φ(%)]，各式樣式形態限減薄率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熱可塑性能
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]
應力測試溫度/℃ | 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波浪紋min/% | 23.4 | 44 | 51 | 61.5 | >75.3 | >81.8 | 80.6 | 78.3 | 76 | 41 |
5.1.4.2GH141d22mm軋材的熱仿真模擬塑形檢測最終見表5-4。
5.1.4.3GH141d90mm棒材經1065℃,4h,空冷＋760℃,16h,空冷暖治理 后進行高溫伸展試驗裝置，其高溫伸展塑型見表5-5。
5.1.5GH141合金材料再晶體圖
5.1.5.1GH141工作再析出圖見圖5-2。
5.1.5.2GH141固溶再成果圖見圖5-3。
表5-4[5]
內型 | θ/℃ | 900 | 950 | 975 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1160 | 1200 |
閉式冷卻塔折線 | σ/MPa | 749 | 404 | - | 227 | 206 | 156 | - | 102 | - |
φ/% | 19.9 | 23.6 | 55.4 | 67.4 | 83.1 | 81.1 | - | 53.1 | - | |
燒水曲線美 | 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預熱的曲線以100℃/s預熱到標準規定溫暖保溫層100s，以100m/s快速折斷。
表5-5[2]
實驗室檢測環境溫度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 |
氣溫彎曲塑性變形δ/% | 21.8 | 31.8 | 66.6 | 102 | 117 | 108.2 |
5.2GH141電焊焊接機械性能
5.2.1GH141合金類可熔焊、蔓延焊、釬焊、摩擦力焊。熔焊既還可以選擇電子無線束手工焊，也還可以選擇氬弧焊手工焊。熔焊口在熱解決時有引發應對實效干裂行為，為將本身行為減到小，應在手工焊前固溶較慢退火工作處理，即1080℃，最后以22℃/min冷凝到650℃；同一技巧是在手工焊增加行過實效解決，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]。焊后在去掉手工焊扯力和恢復功能自動化性能時，應更快的進行加熱能夠 實效固化溫差范圍，這么可去掉應對實效干裂行為。采用細晶、低鈣鎂離子含量錫焊接頭，去掉自動化工作固化，低的手工焊線體力也還可以下降應對實效干裂行為
5.3GH141器件熱治工院藝
5.3.1GH141在較較低溫度度下工作的，必須零件圖有高的拉伸運動效果和疲憊安全性能時，舉薦適用1080℃，空冷＋760℃，16h，空冷。
5.3.2GH141對在高溫作業下工作的，又符合要求食材具高的熱強性時，適當的熱工作規范起來為1180℃，空冷＋900℃，4h，空冷。
5.3.3GH141對標準對焊的環型件等零零備件，網友推薦運用1120℃，30min，空冷＋900℃，4h，空冷。
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